Диференціальний фотоелемент бобонича п.п.

1. Диференціальний фотоелемент, що складається зі структури p-n-p-n-типу, до крайнього верхнього р-шару та крайнього нижнього n-шару якої приєднано анод і катод відповідно, який відрізняється тим, що в ньому укріплені два світловоди, одні кінці яких знаходяться на крайному верхньому p-шарі та крайньому нижньому n-шарі структури p-n-p-n-типу відповідно, а інші виведені назовні фотоелемента. 2. Фотоелемент за п. 1, який відрізняється тим, що він залитий герметичним компаундом. UA (21) 20031211078 (22) 05.12.2003 (24) 11.02.2008 (72) БОБОНИЧ ПЕТРО ПЕТРОВИЧ, UA (73) БОБОНИЧ ПЕТРО ПЕТРОВИЧ, UA (56) US 4790620 JP 57018358 JP 54045585 JP 61071669 JP 59159568 SU 793421 SU 237269 2 (19) 1 3 катодного приєднання до структури фотоелемента виникає фотоерс із знаком "-", обумовлена електронами, а при опроміненні структури з боку анодного приєднання (тобто до основи) між електродами виникає фотоерс із знаком "+", обумовлена дірками, що виникають у структурі. Крім того, заявлений фотоелемент відрізняється від прототипу тим, що він має три стабільні стани. Один є станом, при якому фотоелемент (наприклад, у схемі) знаходиться в звичайному стані без освітлення, на виході його сигнал відсутній, другий стан - на виході його є сигнал із позитивним знаком фотоерс, а третє - на виході є сигнал із негативним значенням фотоерс. Таким чином, заявлений диференціальний фотоелемент відповідає критерію "новизна". Порівняння заявленого технічного рішення з відомим рішенням [2] дозволило виявити технічне рішення, що містить ознаку, яка відрізняє заявлене технічне рішення від відомого тим, що при дії на катодне або анодне приєднання до структури р-n переходів монохроматичним світлом відбувається зміна знака інверсії фотоерс. Такі ж властивості не має технічне рішення [3]. Ця властивість забезпечує заявленому технічному рішенню відповідності критерію "істотні відмінності". Суть винаходу основана на тому, що диференціальний фотоелемент, що складається зі структури р-n-р-n - типу, до анода (р-область) і катоду (n-область) якого влаштовані два світловода, збуджується монохроматичним світлом із боку катодного приєднання до структури фотоелемента, при якому виникає фотострум із знаком "-", обумовлений електронами, а при опроміненні структури з боку анодного приєднання (тобто до основи) між електродами виникає струм із знаком "+" , обумовлений дірками, що виникають у структурі. У відомому технічному рішенні [2] зміна знаку фотоерс проводиться скануванням інтегральним (білим) світлом по поверхні фотоелемента, причому зміна знака фотоерс на ньому відбувається на базі фотоелемента, що містить зернисту структуру. У технічному рішенні [3] при опроміненні світлом структури р-n-р-n типу не відбувається зміна знака інверсії. При проведенні літературних досліджень по науково-технічних джерелам інформації ми не виявили ці нові властивості фотоелемента, який складає з чотирьох p-n - переходів. Суть виявленого нового ефекту заключаться в наступному. При опромінені лазером, наприклад, ЛГН-208А зі сторони катодного приєднання до структури фотоелемента виникає фотострум із знаком "-" обумовлений електронами, а при опроміненні структури з боку анодного приєднання (тобто до основи) між електродами виникає фотострум із знаком "+", обумовлений дірками, що виникають у структурі фотоелемента. На фіг. схематично приведений диференціальний фотоелемент. Фотоелемент виготовлений із структурою р-nр-n - типу, де анод 1 приєднаний до р-област і, катод 2 приєднаний до n-області, управляючий електрод 3, який приєднаний до другій p-області структури. До анода 1 і катоду 2 прикріплені два 72111 4 світловода 4 і 5 відповідно. Фотоелемент залитий компаундом (на фіг. не показаний). Фотоелемент працює таким чином. Анод 1 фотоелемента приєднувався до клеми "+" вимірювального вольтметра, а катод 2 - до клеми "-". Керуючий електрод 3 "висів" у повітрі. При опроміненні лазером ЛГН-208А світловода 4, що закріплений до анода 1 структури, виникала фотоерс із значенням рівним +420мВ, а при опроміненні лазером світловода 5, що укріплений до катода 2 структури фотоелемента, фотоерс мала значення рівним -20мВ. Вимірювання фотоерс проводилося у фотогальванічному режимі. Керуючий електрод 3 до вимірювальної системи не був приєднаний. Нами виготовлені фотоелементи на основі кремнієвих підкладок із р-n-р-n - структурою. До анодного та катодного електродів структури (робласть і n-область відповідно) закріплювалися шматки світловодів за допомогою епоксидного компаунда. Таким чином, конструкція приладу забезпечувала можливість управляти як оптичним методом (за допомогою монохроматичного світла), так електричним сигналом (звичайний спосіб). Варто зауважити, що при подачі на світловоди монохроматичного світла іншої довжини світла, що була виділена за допомогою монохроматора МДР-23, значення фотоерс змінювалося аналогічно, як і при впливі на фотоелемент світлом від лазера ЛГН-208А. Технічна ефективність запропонованого диференціального фотоелемента забезпечується при збудженні монохроматичним світлом анодного або катодного приєднання до структури, що складає з чотирьох р-n - переходів. Крім того, керування фотоелементом можна здійснити також і за допомогою електричних сигналів. Літературні джерела: 1. Berght H.E. BPY 12 und BRY 48 silizium planar photodioden fur mess. – Simens bauteile information. – 1970, Bd. 8, №1. - S 15-18. 2. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках. Пер. з англ. – Москва: Мир, 1974. – С. 290-296 3. Полторапавлова Г.С., .Удалов Н.П. Фоторезисторы. Москва: Энергия, 1971. – С. 20., мал. 6; с.23, мал. 7.