The invention belongs to the technical field of semiconductor devices, in particular to a semiconductor photoelectric sensor. The sensor of the invention is built on the substrate of silicon on the insulating layer, and the source leakage of the device is reverse doping, that is, one side is p type and the other side is n doped, and the channel is non doped or low doped. Only part of the channel region is positive grid covering, while the substrate serves as the back gate. The dynamic coupling effect of the working mechanism of this device is combined with the positive feedback principle and field effect of silicon on insulator, the transient voltage bias is certain, the dynamic coupling effect of silicon on insulator, the device can take similar carriers in field effect positive feedback device into the potential barrier. The height of the injection barrier is controlled by the light induced carrier so that the device can be triggered by light triggering. Due to the field effect and positive feedback effect, the device has the advantages of fast response, high operating current and simple device structure.
【技术实现步骤摘要】
一种半导体光电传感器
本专利技术属于半导体器件
,具体涉及一种半导体光电传感器。
技术介绍
光电传感器的应用非常广泛,在民用,军用以及科研等领域都至关重要。根据其用途和敏感波长不同,又可分为多种类型。其基本原理大体类似,即光子通过具有特定禁带宽度的半导体材料时会激发出自由电子,而通过检测这些电子的浓度即可得提取出光的强度。目前通用的光电传感器大体分为两类,一类是使用电容式,如常用的CCD传感器[4],而另外一类是基于反向p-n,如CMOS传感器[5]。对于CCD传感器,光产生的电子被电容极板所收集,之后通过电荷耦合转移到电荷放大器进行放大。由于CCD传感器基于串行的电荷转移,其工作速度慢,电荷转移需要消耗额外的能量并且需要进行电荷转移复杂时钟信号。而在CMOS传感器中,光在反向p-n结中产生电流,通过额外的积分和放大器,将此产生的电流转换成电压信号输出。CMOS传感器不需要进行电荷转移,因此弥补了CCD传感器的一些缺点。然而,CCD传感器必须使用大量的外部晶体管对p-n结产生的光电流进行积分和放大,增大了传感单元的复杂度,且损失了有效的传感面积降低了传感器的灵敏度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种传感单元复杂度低,有效传感面积大,灵敏度高的新型的半导体光电传感器。本专利技术提出的半导体光电传感器,与现有的CCD和CMOS传感器不同,它基于不同的工作机理,对光产生的电荷进行积分并进行内部放大直接输出高电流。无须进行电荷转移,也无须任何额外的外围部件进行电荷积分和信号放大。它基于场效应正反馈和动态耦合的机理。场效应正反馈是一种新颖的半导体器件物理 ...
【技术保护点】
一种半导体光电传感器,其特征在于,由以下几个部分组成:不掺杂或是弱掺杂的衬底(1),埋层氧化层(2)和半导体沟道区(3),在半导体沟道之上是覆盖沟道的栅氧化层(4)以及部分覆盖沟道区域的正栅极(5);此外,在左边的源极区域是重p型掺杂的半导体区域(6),在右边是重n型掺杂的漏极区域(7);器件有四个外接金属电极,分别是源极金属接触(8),漏极金属接触(9),正栅极金属接触(10)和背栅极金属接触(11)。
【技术特征摘要】
1.一种半导体光电传感器,其特征在于,由以下几个部分组成:不掺杂或是弱掺杂的衬底(1),埋层氧化层(2)和半导体沟道区(3),在半导体沟道之上是覆盖沟道的栅氧化层(4)以及部分覆盖沟道区域的正栅极(5);此外,在左边的源极区域是重p型掺杂的半导体区域(6),在右边是重n型掺杂的漏极区域(7);器件有四个外接金属电极,分别是源极金属接触(8),漏极金属接触(9),正栅极金属接触(10)和背栅极金属接触(11)。2.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:万景,邓嘉男,邵金海,陆冰睿,陈宜方,
申请(专利权)人:复旦大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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