Brevet FR2132286A1 — publié le 19721117

i 2132286 La présente invention, due à YAMASHITA Akio et FUJITA Takashi, concerne un dispositif semiconducteur photosensible dont la photosensibilité peut être réglée. Les dispositifs semiconducteurs photosensibles habi-5 tuels englobent les phototransistors, les cellules photoconductrices et les piles solaires. Cependant, les phototransistors ont l'inconvénient d'une capacité de courant insuffisante bien que leur vitesse de réponse soit élevée. Les cellules photoconductrices ont l'inconvénient d'une vitesse de réponse faible bien 10 que leur photosensibilité soit élevée. Les piles solaires ont aussi l'inconvénient de ne pas pouvoir engendrer un signal de sortie important. La présente invention a pour objet un dispositif semiconducteur photosensible perfectionné ayant une photosensibilité 15 élevée, pouvant fonctionner avec une grande vitesse de réponse et ayant une capacité de courant importante. Conformément à l'invention, un dispositif semiconducteur photosensible comporte un thyristor ayant une structure P1N1P2N2 ou NiPiN2P2 a9enc® ^e faÇ°n. à être éclairé par une radia-20 tion, une résistance de réglage de la photosensibilité étant connectée entre les régions et et/ou les régions P2 et ^ . dans le cas d'une structure du premier type ou entre les régions et et/ou les régions Ng et dans le cas d'une structure de second type. 25 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur les-quels : la figure 1 représente schématiquement la structure 30 d'un dispositif semiconducteur photosensible selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, la figure 2 représente schématiquement le dispositif de la figure 1 avec les différentes régions séparées les unes des autres, 35 la figure 3 est une courbe de la photosensibilité d'un dispositif semiconducteur selon l'invention, et la figure 4 représente schématiquement en coupe un dispositif semiconducteur selon un mode de mise en oeuvre de 1'invention. 40 La figure 1 représente un dispositif selon l'invention 72 11351 2 2132286 sous la forme d'un thyristor ayant une structure ^iNiP2N2 ^ titre d'exemple et comportant une anode A, une cathode K, une première électrode de commande G . et une seconde électrode de commande ni sur les régions P^, Ng, et P21 respectivement. Une résis-5 tance de réglage de la photosensibilité Rs est représentée connectée entre l'anode A et la première électrode de commande Gn^. Cependant, cette résistance peut aussi être connectée entre la cathode K et la seconde électrode de commande ^aÇ°n représentée en tirets, ou bien de telles résistances peuvent être 10 connectées respectivement entre l'anode A et la première électrode de commande Gn^ et entre la cathode K et la seconde électrode de commande Gp2" Comme le montre la figure 2, qui représente les régions séparées formant deux transistors, cette résistance de réglage de la photosensibilité Rg est connectée entre la 15 base et l'émetteur de l'un ou l'autre des transistors. La figure 3 montre la relation entre la valeur de la résistance de réglage de la photosensibilité Rs et l'intensité lumineuse minimale L nécessaire pour déclencher le thyristor. Il ressort de la figure 3 que la photosensibilité augmente quand la valeur de la résistance 20 de réglage de la photosensibilité Rg augmente. La figure 4 représente un dispositif semiconducteur photosensible, selon l'invention, d'une forme réelle. Le dispositif semiconducteur de la figure 4 comporte des régions P^, e"t formées dans un corps en semiconducteur en silicium type N 25 par la technique bien connue de diffusion d'impuretés et plusieurs jonctions PN indiquées en J^, et sont formées entre ces régions. Une anode A et une cathode K sont en contact avec les régions respectives P^ et à travers des ouvertures d'une couche I en isolant électrique. Une électrode de commande G ^ est 30 formée sur la région et une résistance de réglage de la photosensibilité Rs est connectée entre l'anode A et l'électrode de commande G .. La relation entre la valeur de la résistance de ni réglage de la photosensibilité Rs et l'intensité lumineuse minimale L nécessaire pour le déclenchement du thyristor est repré-35 sentée sur la figure 3,suivant laquelle L = 300 lux quand Rs = 0, tandis que L = 1 lux quand = 10 kilohms. La lumière est projetée sur la surface du thyristor sur laquelle sont situées l'anode A et la cathode K. Bien qu'un semiconducteur en silicium soit représenté à 40 titre d'exemple, n'importe quel autre semiconducteur tel que Ge, 72 11351 3 2132286 GaAs, CdS, GaP ou GaAsP peut être utilisé à la place du silicium pour obtenir le même effet. Il ressort de ce qui précède que la présente invention concerne un dispositif semiconducteur photosensible sous la forme 5 d'un thyristor ayant une structure PiNiP2N2 ou N1^1N2P2 ' a Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres 20 variantes sans que l'on sorte de son cadre. 72 11351 4 2132286 REVENDICATIONS 1. Dispositif semiconducteur photosensible, caractérisé en ce qu'il comprend un thyristor de structure P^N-^P2N2 > a façon à être éclairé par une radiation, et une résistance de ré- 5 glage de la photosensibilité connectée entre les régions P^ et N^ ou entre les régions P2 et Nj ou deux telles résistances connectées respectivement entre les régions P^ et N^ et les régions P^ et N£. 2. Dispositif semiconducteur photosensible, caractérisé en 10 ce qu'il comprend un thyristor de structure N^P^N2P2 » agencé de façon à être éclairé peur une radiation, et une résistance de réglage de la photosensibilité connectée entre les régions N^ et ou entre les régions N2 et P2 ou deux telles résistances connectées respectivement entre les régions N^ et P^ et les régions 15 N2 et P2.