DE19649851C2 - Vorrichtung zur Übersprechdämpfung integrierter Fototransistoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer Mehrzahl nebeneinander in Spalten und Zeilen angeordneter Fototransistoren auf einem gemeinsamen Chip, zur Bildaufnahme mit integrierter Signalvorverarbeitung, deren Emitter-, Basis- und Kollektorgebiete einfallender Strahlung im Bereich zwischen 400 . . . . 1100 nm ausgesetzt sind, die hinsichtlich ihrer räumlichen Hell-Dunkel-Verteilung ausgewertet werden soll.

Bei einer Schwarz-Weiß-Bildaufnahme geht es prinzipiell darum, eine bestimmte räumliche Hell-Dunkel-Verteilung in eine entsprechende elektronische Verteilung umzuformen. Hierzu dienen die in Spalten und Zeilen angeordneten Fototransistoren, die je nach dem, ob ein Bildpunkt hell oder dunkel ist, leiten oder sperren. Die Präzision der elektronischen Verteilung hängt davon ab, ob benachbarte Fototransistoren aufgrund ihrer Nähe zueinander sich gegenseitig beeinflussen können. Die Praxis hat gezeigt, daß es nicht selten vorkommt, daß Ladungsträger aus dem Bereich eines bestrahlten Fototransistors in den Bereich eines benachbarten, aber nicht bestrahlten Fototransistors gelangen und diesen veranlassen, leitend zu werden, was jedoch von der vorliegenden Schwarz-Weiß-Verteilung abweicht.

Es ist ein Feld von Fototransistoren mit zusätzlichen Metallisierungen zwischen den Transistoren bekannt (US-PS 3 838 276). Darin sind die Fototransistoren in Spalten mit gemeinsamen Kollektoren angeordnet. Diese Spalten sind durch Diffusionsgebiete getrennt. In diese Spalten sind für jeden Transistor eigene Basis- und Emittergebiete eindiffundiert. Die Emitter sind kontaktiert und zu Zeilen miteinander verbunden. Um das Übersprechen zwischen den Transistoren zu vermindern, werden die Emitter nicht in der Mitte, sondern von der Seite her kontaktiert; zusätzlich werden die Basisgebiete damit vor Lichteinfall geschützt. Es sind jedoch keine Maßnahmen vorgesehen, um das durch Diffusion hervorgerufene Übersprechen zu reduzieren.

Es ist ein Photodiodenarray bekannt (DE 44 42 853 A1), bei welchem zwischen aktiven Photodioden Absaugdioden, also nicht steuerbare Elemente angeordnet sind.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, die gegenseitige Beeinflussung benachbarter Fototransistoren zu beseitigen.

Erreicht wird dies bei einer Ausführungsform nach der Erfin­ dung dadurch, dass zwischen benachbarten Fototransistoren gegenüber der einfallenden Strahlung abgedeckte Guardtran­ sistoren angeordnet sind, bei denen über die Basis-Emitter- Strecke ein Strom eingeprägt wird, der als Kollektorstrom durch das Substrat in den jeweils nächstgelegenen Substratkontakt fließt und ein abschirmendes Feld zwischen den der Strahlung ausgesetzten Fototransistoren aufbaut.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Guard- Transistoren.

Die gezeigte Ausführungsform bietet eine Möglichkeit, das Übersprechen zwischen benachbarten Fototransistoren zu dämpfen, und zwar erfolgt die Isolation durch die Einspeisung eines Stromes zwischen den Transistoren. Dieser Strom ruft ein Driftfeld hervor, das die diffundierenden Ladungsträger aus ihrer Diffusionsrichtung ablenkt.

Die Fototransistoren 10 und 12 werden in Vorwärtsrichtung betrieben. Zusätzlich ist zwischen den Fototransistoren 10 und 12 noch ein Guardtransistor 11 gelegt. Dieser wird, wie auch die Fototransistoren 10 und 12, als vertikaler bipolarer Transistor hergestellt, jedoch anders beschaltet. Über die Basis-Emitter-Strecke wird ein Strom eingeprägt, der als Kollektorstrom durch das Substrat in den nächstgelegenen Substratkontakt fließt. Durch den Widerstand des Substrates baut sich unter den Fototransistoren ein elektrisches Feld auf, welches verhindert, daß im Substrat generierte Ladungsträger in die Basis-Kollektor-Sperrschichten der Fototransistoren 10 und 12 eindiffundieren und dort einen Fotostrom hervorrufen können.

Claims (1)

1. Vorrichtung mit einer Mehrzahl nebeneinander in Spalten und Zeilen angeordneter Fototransistoren auf einem gemeinsamen Chip, zur Bildaufnahme mit integrierter Signalvorverarbeitung, deren Emitter-, Basis- und Kollektorgebiete einfallender Strahlung im Bereich zwischen 400 . . . . 1100 nm ausgesetzt sind, die hinsichtlich ihrer räumlichen Hell-Dunkel-Verteilung ausgewertet werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Fototransistoren gegenüber der einfallenden Strahlung abgedeckte Guardtransistoren angeordnet sind, bei denen über die Basis-Emitter-Strecke ein Strom eingeprägt wird, der als Kollektorstrom durch das Substrat in den jeweils nächstgelegenen Substratkontakt fließt und ein abschirmendes Feld zwischen den der Strahlung ausgesetzten Fototransistoren aufbaut.