專利名稱：光致負阻器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供了一種新型的光電器件。
通常的半導體結型光電器件，比如光電二極管，光電三極管和雪崩光電二極管等，都是利用PN結光伏效應(施敏著，黃振崗譯，半導體器件物理，電子工業(yè)出版社，1987，P.544)制作出來的。
本發(fā)明是利用間接耦合光電探測結構(何民才、陳炳若、黃啟俊、劉國友，《中國科學》A輯，1990，4，P.431)在一定條件下產生的光致負阻效應而做成的一種光電器件。其原理以

圖1和圖2說明如下。當一束適當強度的光入射到受光結(11)上，把圖1的“+”、“-”極分別接在晶體管圖示儀的集電極和發(fā)射極(測量開關接到NPN晶體管)上，在熒光屏上就可以看到圖2所示的負阻特性，使用這種光電器件時，只要選用適當的負載和偏壓，便可做成新型光電開關和光控振蕩器。
光致負阻器件結構可以用單片集成、混合集成或組裝三種形式完成。受光結(11，21)可以是PN結、NP結，PIN，異質結或肖特基結。耦合區(qū)(15，22)可以是NPN或PNP結構。輸出三極管(12、13、14、23)可以是NPN型或PNP型。
光致負阻器件有好的響應速度和內部增益，能作成光電開關和光控振蕩器等。
圖1A是硅集成光致負阻器件結構俯視圖，圖1B是圖1A沿1-1線的剖面圖。10是N型襯底，11是受光結12是輸出三極管集電結，13為輸出三極管發(fā)射結，14為發(fā)射區(qū)鋁電極，15為耦合區(qū)。
圖2是光致負阻照片。橫坐標是外加偏壓，每格為1伏;縱坐標光電流是每格50μA。
圖3是組合結構或混合集成電路圖。21是光電二極管或管芯，22為PNP三極管或管芯，23是NPN三極管或管芯。
本發(fā)明實施例之一。
本實施例參照圖1A和圖1B說明如下
1.用1～20Ω·cm的N型硅外延片作襯底(10)。
2.按常規(guī)硅平面工藝制作圖1所示結構的管芯。要求耦合區(qū)寬度(15)為0.3～20μm，輸出三極管(12，13.14)放大系數為100左右。
本發(fā)明實施例之二。
本實施例參照圖3說明如下受光二極管(21)和耦合三極管(22)這鍺的集成間接耦合光電二極管，輸出三極管(23)是硅NPN管芯。
本發(fā)明實施例之三。
本實施例參照圖3說明如下受光二極管(21)為鍺PIN光電二極管或管芯，耦合三極管(22)為PNP鍺三極管或管芯和輸出三極管是硅NPN三極管或管芯。將上述器件或管芯組裝或混合集成，即可得到光致負阻器件。
權利要求
1.一個光致負阻器件，它由受光結(11，21)，耦合區(qū)(15，22)和輸出三極管(12、13、14，23)組成。其特征在于所說的受光結(11、12)可以是PN結、NP結、PIN結，異質結或肖特基結，耦合區(qū)(15、22)可以是N型或P型半導體，PNP或NPN三極管，輸出三極管(11、12、14，23)則可以是NPN或PNP三極管。其特征還在于利用間接耦合光電探測結構產生的光致負阻特性。
2.按權利要求1所規(guī)定的器件，其特征在于襯底材料(10)是電阻率為1～20Ω.cm的硅外延材料，受光結(11)為硅PN結，耦合區(qū)(15)寬度為0.3～20μm，輸出三極管(12、13、14)為NPN硅三極管。
3.按權利要求1所規(guī)定的器件，其特征在于受光結(21)和耦合區(qū)(22)為鍺的集成結構，輸出三極管(23)是硅NPN管芯
4.按權利要求1所規(guī)定的器件，其特征在于受光結(21)是鍺PIN光電二極管管芯，耦合區(qū)(22)為鍺PNP三極管管芯和輸出三極管(23)是硅NPN三極管管芯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單片集成，混合集成或組裝的光致負阻器件。它是利用間接耦合光電探測結構的光致負阻效應而發(fā)明的一種新型光電器件。能夠用于高速光電開關和光控振蕩。
文檔編號H01L31/10GK1065952SQ9110226
公開日1992年11月4日 申請日期1991年4月13日 優(yōu)先權日1991年4月13日
發(fā)明者何民才, 陳炳若, 黃啟俊 申請人:武漢大學