174194. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fényérzékeny félvezető eszközök működésének gyorsítására
MAGYAR nepköztarsasag SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 174194 |É| Bejelentés napja: 1976. VI. 18. (MA—2792) Nemzetközi osztályozás: G 01 J 1/42, ORSZÁGOS Közzététel napja: 1979. IV. 28. H 01 L 31/00 TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1980. V. 31. Feltaláló: Szabadalmas: Molnár István tudományos munkatárs, Budapest Magyar Elektrotechnikai Ellenó'rzó' Intézet, Budapest Eljárás fényérzékeny félvezető eszközök működésének gyorsítására 1 Kis megvilágítások mérésére fotoelektron sokszorozókat szoktak használni. Alkalmaznak még fényelemeket is, mérőerősítővel. Mindkét megoldás jelentős segédberendezéseket kíván — az első nagyfeszültségű stabilizált tápegységet, a második nagy 5 nullpontstabilitású egyenáramú mérőerősítőt - melyek különösen a hordozható kivitelt nehézkessé teszik. A szilárdtest fizikai kutatások eredményeként a fényérzékeny félvezetők számos új eszközzel gyarapodtak. A fotoellenállások érzékenysége !0 közismerten megközelíti a fotoelektron sokszorozókét. Igen kis megvilágításoknál már jelentős fényelektromos jelet szolgáltatnak, mely erősítő közbeiktatása nélkül indikálható. Működtetésük nem igényel nagyfeszültséget, méretre kicsik. A fotoellen- 15 állások méréstechnikai alkalmazása ennek ellenére meglehetősen korlátozott, és csak egyes alárendelt területeken használatosak, mivel a szolgáltatott jel lassú lefutású, nem jól reprodukálható, jelentősen függ a hőmérséklettől stb. 20 A fényérzékeny félvezető eszközök működése a belső fényelektromos hatáson alapul. Két formája ismeretes, a záróréteg-effektus és a fotovezetés. A tisztán fotovezetés típusú félvezető eszközöknél a tiltott energia sávban elhelyezkedő szennyeződések, 25 kristályhibák nagymértékben befolyásolják azok működését. A rekombinációs központok fény abszorbeáltakor töltéshordozókat fognak be, termikus gerjesztés hatására a csapdákból töltéshordotók szabadulnak ki és viszont. [Bube, R. H.: Pho- 30 2 toconductivity of Solids, New-York London, (I960).] Ezek a jelenségek okozzák a fényérzékeny félvezető eszközök hőmérsékleti tényezőjének, tehetetlenségének és fáradásának, azok méréstechnikai alkalmazása szempontjából hátrányos alakulását. Mindhárom jellemző értéke csökken a tiltott sávban elhelyezkedő rekombinációs központok és, vagy csapdák telítettségének növekedésével. A tiltott sáv tökéletlenségei (kristályhibák, szennyeződések» okozta hatás záróréteg típusú eszközöknél (például fényelemek) kisebb, mint a vezető típusúaknál Néhány fényérzékeny félvezető fajta nagy érzékenysége, mely egyes esetekben a V(X) láthatósági görbével közel megegyező színképi érzékenységgel párosul, nem hasznosítható a méréstechnikában, az előző okok miatt. Feladat, megoldást találni a tiltott sáv rekombinációs központjainak és/vagy csapdáinak olyan optimális telítettségének elérésére, mely által az érzékelő hőmérsékleti tényezője tehetetlensége és fáradása a fény méréseknél elfogadott korlátok alá csökken és az eszköz línearitása is előírt határok között marad. A találmány lényege: az érzékelő felületét a mért fénnyel egyidejűleg egy időben állandó fény világítja meg. Az állandó megvilágítás fotoellenállások esetén 10-20-szorosa a mértnek. Az érzékelő lehet egyetlen, vagy két hídba kapcsolt félvezető eszköz, esetleg dual elem. Az állandó megvilágítás időbeli egyenletességének mértékét egyetlen félvezető eszköz esetén a mérés pontossága és az ál-174194
