JPS6328503B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6328503B2 JPS6328503B2 JP57042103A JP4210382A JPS6328503B2 JP S6328503 B2 JPS6328503 B2 JP S6328503B2 JP 57042103 A JP57042103 A JP 57042103A JP 4210382 A JP4210382 A JP 4210382A JP S6328503 B2 JPS6328503 B2 JP S6328503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phototransistor
- transistor
- impurity diffusion
- region
- diffusion region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/95—Circuit arrangements
- H10F77/953—Circuit arrangements for devices having potential barriers
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、例えばフオトカプラやフオトイン
タラプタの受光素子として使用されるダーリント
ン フオトトランジスタに関する。
タラプタの受光素子として使用されるダーリント
ン フオトトランジスタに関する。
従来、高変換効率を要求されるフオトカプラや
フオトインタラプタにおいては、受光素子として
第１図に示すようなダーリントン フオトトラン
ジスタが用いられている。すなわち、フオトトラ
ンジスタTr1にトランジスタTr2をダーリントン
接続して設け、上記フオトトランジスタTr1のエ
ミツタ電流（光電流）を増幅して得るように構成
されている。
フオトインタラプタにおいては、受光素子として
第１図に示すようなダーリントン フオトトラン
ジスタが用いられている。すなわち、フオトトラ
ンジスタTr1にトランジスタTr2をダーリントン
接続して設け、上記フオトトランジスタTr1のエ
ミツタ電流（光電流）を増幅して得るように構成
されている。
しかし、上記のような構成では、暗電流が各ト
ランジスタTr1，Tr2の電流増幅率hFEに依存する
ため、通常のフオトトランジスタと比較して暗電
流が大きくなる。このようなダーリントン フオ
トトランジスタを高照度下で使用する場合には光
電流と暗電流との比（Ｓ／Ｎ比）が大きいのでほ
どんど問題を生じないが、低照度下で使用する場
合（例えばフオトカプラやフオトインタラプタに
使用した場合）には、暗電流が大きくなると次段
の回路における誤動作の原因となる欠点がある。
ランジスタTr1，Tr2の電流増幅率hFEに依存する
ため、通常のフオトトランジスタと比較して暗電
流が大きくなる。このようなダーリントン フオ
トトランジスタを高照度下で使用する場合には光
電流と暗電流との比（Ｓ／Ｎ比）が大きいのでほ
どんど問題を生じないが、低照度下で使用する場
合（例えばフオトカプラやフオトインタラプタに
使用した場合）には、暗電流が大きくなると次段
の回路における誤動作の原因となる欠点がある。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、雑音電流とな
る暗電流を低減することにより、次段の回路動作
を安定化できる信頼性の高いダーリントン フオ
トトランジスタを提供することである。
もので、その目的とするところは、雑音電流とな
る暗電流を低減することにより、次段の回路動作
を安定化できる信頼性の高いダーリントン フオ
トトランジスタを提供することである。
すなわち、この発明においては、上記第１図の
回路における光電流の増幅用トランジスタTr2の
ベース・エミツタ間にバイパス用の抵抗を設けた
ものである。
回路における光電流の増幅用トランジスタTr2の
ベース・エミツタ間にバイパス用の抵抗を設けた
ものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第２図はその構成を示すもので、
上記第１図の回路構成に加えて、トランジスタ
Tr2のベース・エミツタ間にバイパス抵抗RBEを
設け、低照度時におけるトランジスタTr2のベー
ス電流を分流して暗電流を低減するように構成し
たものである。
して説明する。第２図はその構成を示すもので、
上記第１図の回路構成に加えて、トランジスタ
Tr2のベース・エミツタ間にバイパス抵抗RBEを
設け、低照度時におけるトランジスタTr2のベー
ス電流を分流して暗電流を低減するように構成し
たものである。
第３図は、上記第２図の回路の断面構成例を示
すもので、図において第２図と同一符号がそれぞ
れ対応しており、１１はN+領域、１２はＮ型の
気相エピタキシヤル層、１３はＰ型の不純物拡散
領域、１４はN+型の不純物拡散領域、１５は絶
縁層、１６はアルミ配線である。
すもので、図において第２図と同一符号がそれぞ
れ対応しており、１１はN+領域、１２はＮ型の
気相エピタキシヤル層、１３はＰ型の不純物拡散
領域、１４はN+型の不純物拡散領域、１５は絶
縁層、１６はアルミ配線である。
上記のような構成において動作を説明する。フ
オトトランジスタTr1のベース領域に光が照射さ
れると、このトランジスタTr1のベース，コレク
タを形成しているpn接合に光電流が発生し、こ
の光電流はエミツタ側に流れる。上記エミツタ電
流IEは、トランジスタTr2のベースとバイパス抵
抗RBEに分流される。バイパス抵抗RBEに流れる
電流の最大値IRMAXは、トランジスタTr2のベー
ス・エミツタ間電圧をVBE、バイパス抵抗RBEの
抵抗値をｒとすると、 IRMAX＝VBE／ｒ となる。シリコンでトランジスタTr2を形成した
場合のベース・エミツタ間電圧VBEは、約0.6Vで
あり、仮りに60KΩの抵抗値を有するバイパス抵
抗RBEを設けたとすると、このバイパス抵抗RBE
には10μAまでの電流を流すことができる。上記
バイパス抵抗RBEの抵抗値ｒを小さくしすぎる
と、トランジスタTr1のエミツタ電流IEはほとん
どがバイパス抵抗RBE側に流れてしまうため、変
換効率が悪くなるので、この抵抗値ｒは次段の回
路特性に合わせて適宜設定する必要がある。実験
によるとこの低抗値ｒは25〜35KΩが最適であつ
た。
オトトランジスタTr1のベース領域に光が照射さ
れると、このトランジスタTr1のベース，コレク
タを形成しているpn接合に光電流が発生し、こ
の光電流はエミツタ側に流れる。上記エミツタ電
流IEは、トランジスタTr2のベースとバイパス抵
抗RBEに分流される。バイパス抵抗RBEに流れる
電流の最大値IRMAXは、トランジスタTr2のベー
ス・エミツタ間電圧をVBE、バイパス抵抗RBEの
抵抗値をｒとすると、 IRMAX＝VBE／ｒ となる。シリコンでトランジスタTr2を形成した
場合のベース・エミツタ間電圧VBEは、約0.6Vで
あり、仮りに60KΩの抵抗値を有するバイパス抵
抗RBEを設けたとすると、このバイパス抵抗RBE
には10μAまでの電流を流すことができる。上記
バイパス抵抗RBEの抵抗値ｒを小さくしすぎる
と、トランジスタTr1のエミツタ電流IEはほとん
どがバイパス抵抗RBE側に流れてしまうため、変
換効率が悪くなるので、この抵抗値ｒは次段の回
路特性に合わせて適宜設定する必要がある。実験
によるとこの低抗値ｒは25〜35KΩが最適であつ
た。
第４図は、通常のダーリントン フオトトラン
ジスタと、30KΩのバイパス抵抗を設けたダーリ
ントン フオトトランジスタの暗電流ID―温度
Taの特性を示す図で、図において、破線Ａが従
来のダーリントン フオトトランジスタ、実線Ｂ
はこの発明によるダーリントン フオトトランジ
スタである。従来のダーリントン フオトトラン
ジスタは周囲温度Taに比例して暗電流IDが上昇
するが、この発明による回路においては、フオト
トランジスタTr1のエミツタ電流IE（光電流）は、
所定の値までバイパス抵抗RBEに分流されるた
め、実線Ｂに示すように特性となる。したがつ
て、暗電流を低減できる。
ジスタと、30KΩのバイパス抵抗を設けたダーリ
ントン フオトトランジスタの暗電流ID―温度
Taの特性を示す図で、図において、破線Ａが従
来のダーリントン フオトトランジスタ、実線Ｂ
はこの発明によるダーリントン フオトトランジ
スタである。従来のダーリントン フオトトラン
ジスタは周囲温度Taに比例して暗電流IDが上昇
するが、この発明による回路においては、フオト
トランジスタTr1のエミツタ電流IE（光電流）は、
所定の値までバイパス抵抗RBEに分流されるた
め、実線Ｂに示すように特性となる。したがつ
て、暗電流を低減できる。
ところで、フオトトランジスタ（ダーリントン
フオトトランジスタを含む）は、発光素子（例
えばGaAs）の受光側となる訳だが、この発光素
子の光を効率良く受光し、コレクタ電流Icとする
ために、第３図に示すように、通常のトランジス
タと比較して気相エピタキシヤル層１２が約２〜
３倍（20〜30μm）厚く設計されている。このた
め、ICの製造プロセスで行なわれているアイソ
レーシヨン拡散（コレクタ分離）を行なおうとす
ると、拡散時間が他のICの４〜９倍もかかるの
みならず、微細パターンにできない等の点から実
現が困難である。そこで、バイパス抵抗RBEは、
トランジスタTr1，Tr2のベース領域（P+型の拡
散領域１３）を形成する時に同時に形成した。こ
のため、バイパス抵抗となるP+型の不純物拡散
領域１３とＮ型の気相エピタキシヤル層１２との
間にpn接合ができ、トランジスタTr2のエミツ
タ・コレクタ間と並列に寄生ダイオードＤが形成
される。したがつて、トランジスタTr2のエミツ
タ・コレクタ間に電圧が印加されるとその耐圧
VEC0が寄生ダイオードＤの順方向耐圧VF（約0.6V
〜0.7V）まで低下する。しかし、実際の使用上
においては、トランジスタTr2のエミツタ・コレ
クタ間に電圧を印加することはないので何の問題
もない。
フオトトランジスタを含む）は、発光素子（例
えばGaAs）の受光側となる訳だが、この発光素
子の光を効率良く受光し、コレクタ電流Icとする
ために、第３図に示すように、通常のトランジス
タと比較して気相エピタキシヤル層１２が約２〜
３倍（20〜30μm）厚く設計されている。このた
め、ICの製造プロセスで行なわれているアイソ
レーシヨン拡散（コレクタ分離）を行なおうとす
ると、拡散時間が他のICの４〜９倍もかかるの
みならず、微細パターンにできない等の点から実
現が困難である。そこで、バイパス抵抗RBEは、
トランジスタTr1，Tr2のベース領域（P+型の拡
散領域１３）を形成する時に同時に形成した。こ
のため、バイパス抵抗となるP+型の不純物拡散
領域１３とＮ型の気相エピタキシヤル層１２との
間にpn接合ができ、トランジスタTr2のエミツ
タ・コレクタ間と並列に寄生ダイオードＤが形成
される。したがつて、トランジスタTr2のエミツ
タ・コレクタ間に電圧が印加されるとその耐圧
VEC0が寄生ダイオードＤの順方向耐圧VF（約0.6V
〜0.7V）まで低下する。しかし、実際の使用上
においては、トランジスタTr2のエミツタ・コレ
クタ間に電圧を印加することはないので何の問題
もない。
なお、通常のフオトトランジスタ（シングルタ
イプ）のベース・エミツタ間にバイパス抵抗を設
けても暗電流を低減できる。しかし、ダーリント
ン フオトトランジスタにバイパス抵抗を設けた
場合は、上述したように暗電流をバイパス抵抗で
分流し、光電流のみをトランジスタで増幅するの
に対し、シングルタイプのフオトトランジスタで
は光電流もバイパス抵抗に分流されるので、光電
流が減少して効率が低下する。したがつて、バイ
パス抵抗を設けることによつて得られる効果は、
ダーリントン フオトトランジスタに比べて小さ
い。
イプ）のベース・エミツタ間にバイパス抵抗を設
けても暗電流を低減できる。しかし、ダーリント
ン フオトトランジスタにバイパス抵抗を設けた
場合は、上述したように暗電流をバイパス抵抗で
分流し、光電流のみをトランジスタで増幅するの
に対し、シングルタイプのフオトトランジスタで
は光電流もバイパス抵抗に分流されるので、光電
流が減少して効率が低下する。したがつて、バイ
パス抵抗を設けることによつて得られる効果は、
ダーリントン フオトトランジスタに比べて小さ
い。
以上説明したようにこの発明によれば、雑音電
流となる暗電流を低減できるので、次段の回路動
作を安定化できる信頼性の高いダーリントン フ
オトトランジスタが得られる。
流となる暗電流を低減できるので、次段の回路動
作を安定化できる信頼性の高いダーリントン フ
オトトランジスタが得られる。
第１図は従来のダーリントン フオトトランジ
スタを示す回路図、第２図はこの発明の一実施例
に係るダーリントン フオトトランジスタを示す
回路図、第３図は上記第２図の回路の断面構成例
を示す図、第４図は上記第１図および第２図の回
路における周囲温度―暗電流特性を示す図であ
る。 Tr1……フオトトランジスタ、Tr2……トラン
ジスタ、RBE……バイパス抵抗。
スタを示す回路図、第２図はこの発明の一実施例
に係るダーリントン フオトトランジスタを示す
回路図、第３図は上記第２図の回路の断面構成例
を示す図、第４図は上記第１図および第２図の回
路における周囲温度―暗電流特性を示す図であ
る。 Tr1……フオトトランジスタ、Tr2……トラン
ジスタ、RBE……バイパス抵抗。
Claims (1)
- １ フオトトランジスタおよびトランジスタのコ
レクタ領域となる第１導電型の半導体基体と、こ
の半導体基体の表面領域にそれぞれ離隔して同一
工程で形成され、フオトトランジスタのベース領
域となる第２導電型の第１不純物拡散領域、トラ
ンジスタのベース領域となる第２導電型の第２不
純物拡散領域、およびバイパス抵抗となる第２導
電型の第３不純物拡散領域と、上記第１不純物拡
散領域内に形成されて上記フオトトランジスタの
エミツタ領域となり、上記第２不純物拡散領域お
よび上記第３不純物拡散領域の第１接続点にそれ
ぞれ電気的に接続される第１導電型の第４不純物
拡散領域と、上記第２不純物拡散領域内に形成さ
れて上記トランジスタのエミツタ領域となり、上
記第３不純物拡散領域の上記第１接続点と離隔し
た第２接続点に電気的に接続される第１導電型の
第５不純物拡散領域とを具備し、上記トランジス
タは上記フオトトランジスタにダーリントン接続
され、上記トランジスタのベース・エミツタ間に
上記第３不純物拡散領域から成るバイパス抵抗が
接続されて成ることを特徴とするダーリントン
フオトトランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042103A JPS58159384A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | ダ−リントンフオトトランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042103A JPS58159384A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | ダ−リントンフオトトランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58159384A JPS58159384A (ja) | 1983-09-21 |
| JPS6328503B2 true JPS6328503B2 (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=12626638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57042103A Granted JPS58159384A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | ダ−リントンフオトトランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58159384A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2596957B2 (ja) * | 1988-01-08 | 1997-04-02 | シャープ株式会社 | 光結合素子 |
| US5969399A (en) * | 1998-05-19 | 1999-10-19 | Hewlett-Packard Company | High gain current mode photo-sensor |
| KR20020084428A (ko) * | 2001-05-02 | 2002-11-09 | 송정근 | 이종접합 광트랜지스터와 이종접합 쌍극자 트랜지스터로구성된 광전소자 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5186989A (ja) * | 1975-01-29 | 1976-07-30 | Nippon Electric Co | |
| JPS5310434A (en) * | 1976-07-16 | 1978-01-30 | Fujitsu Ltd | Transfer medium |
-
1982
- 1982-03-17 JP JP57042103A patent/JPS58159384A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58159384A (ja) | 1983-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0173953U (ja) | ||
| JPS6328503B2 (ja) | ||
| GB2061655A (en) | Amplifier protection | |
| EP0080254A2 (en) | Transistor-transistor logic circuit | |
| JPS5823749B2 (ja) | モノリシック集積電流源 | |
| US4131806A (en) | I.I.L. with injector base resistor and schottky clamp | |
| US3932879A (en) | Bilaterally conducting zener diode and circuit therefor | |
| JPH10284752A (ja) | 光センサ | |
| JPH0244805A (ja) | 集積電流ミラー回路 | |
| JPS60107858A (ja) | ダ−リントンフオトトランジスタ | |
| JPS59189665A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3553715B2 (ja) | 光半導体装置 | |
| JPS5562762A (en) | Semiconductor device | |
| JP3135363B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
| JPH0575029A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH07120815B2 (ja) | フオトトランジスタ | |
| JP2606663Y2 (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH0528812Y2 (ja) | ||
| JPS6141247Y2 (ja) | ||
| JPS5672584A (en) | Solid-state image pickup device | |
| JPH0173954U (ja) | ||
| JPH0336308B2 (ja) | ||
| JPS59224171A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06163825A (ja) | 半導体集積回路 | |
| JPS6243348B2 (ja) |