[其他]位置－靈敏的輻射探測器

無效

• 申請號: 86102770
• 申請日: 1986-04-21
• 公開（公告）號: CN86102770A
• 公開（公告）日: 1986-11-19
• 發明（設計）人: 霍伯雷克斯·阿瑟·瑪麗·尤金;諾拉·戴特·簡·威廉
• 申請（專利權）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類號: G11B7/095
• 分類號: G11B7/095
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京,杜有文

本發明涉及一種用于測定及控制輻射束位置的半導體器件。輻射束入射于對輻射靈敏的半導體本體的主表面上，該本體至少含有兩個對輻射-靈敏的二極管，它們與鄰近的半導體本體形成一個整流結，并配有一些引線以引出入射輻射所產生的電流。

所謂輻射束的位置是指輻射束的平衡點（balance）的位置。通常，該平衡點可理解為這樣的一個點，即在該點的一側，在單位時間內的入射光子數等于該點另一側的入射光子數。對于對稱束，平衡點與該束的軸重合。

上述輻射-靈敏半導體器件可用于諸如圖象顯示中的光敏線路以及用來對光束（或其它輻射束）進行跟蹤或定位的裝置中。輻射探測也可用于光譜分析領域，特別是波長范圍為200～1100毫微米和例如，軟X-射線的光譜分析。這種裝置還可用來探測粒子束（諸如電子、α粒子或高能粒子）。這種半導體器件（特別是在可見光波長范圍內）也可用于測定位置的測量儀器，按照樣品測量彎曲度或用于自動裝配線中。

本發明還涉及一種聚焦誤差探測系統，該系統配有本發明所述的半導體器件，此外，本發明還涉及一種在記錄器的輻射-記錄表面上寫入及讀出信息的裝置，該裝置配有這樣的聚焦誤差探測系統。

申請人在荷蘭專利申請8003906號（于1982年2月1日公布）中已描述了在本說明書第一段中所提及的這種半導體器件。該申請描述了采用一種所謂四分二極管（Quadrant????diode）的聚焦誤差探測系統，可用來探測物鏡系統的第一輻射-反射表面與第二聚焦表面（例如致密磁盤或視頻磁盤裝置）之間的偏離。

其中所述的這種四分二極管的響應確實很快，過渡曲線極陡，然而，在裝配中必需使具有正確聚焦的輻射束精確地入射于二極管四個象限之間的半導體表面上。從所允許的誤差來看（各象限間的距離約為5微米），這樣的裝配以及有關的調整是非常困難，也是非常耗費時間的。

在含有分束元件和由窄條彼此隔開的多個探測器所組成的隨后的輻射-靈敏探測系統的聚焦誤差探測系統中也存在這種裝配問題，在這系統中分束元件位于從輻射反射表面反射回來的反射束光路中，分束元件將反射束分成支束，入射于分立的窄條上。在這后一種情況下，可以保證子束在探測器表面上所形成的束斑中心入射在這些分立的窄條上，并且由于使分立窄條互相形成銳角而達到正確的聚焦。然后，用機械移動探測器表面的方法，如申請人在荷蘭專利8202058號申請書中所詳細描述的，可以達到正確的初始校正。但是，這種機械校正將隨時間和/或隨溫度而變，因此需要經常調整探測器平面的位置。

為此，本發明提出一種如本文第一段所描述的半導體器件，這種器件特別適合于這種聚焦探測系統，在這種系統中零點校正相當簡單。還可對這種半導體器件的設計進行改進，使之適用于其它應用范圍。

根據本發明，在本說明書第一段中所描述的這種器件的特征在于：至少在工作條件下在二極管之間有一高歐姆電阻區作為電流通道，同時器件還配有一調整線路，用來在和二極管相關聯的各整流結上施加互相不同的偏置電壓，因此，與輻射束入射于二極管間的主表面上的位置無關，這兩個二極管所產生的電流實際上是相等的。

本發明所根據的事實是：在這種半導體器件中可以利用通過二極管的差分電流來實現簡單的機電或電子線路調零。這種調整取代了在聚焦探測系統中的機械調整（位移和鎖定）。因而，不需要很精密的裝配，當然，還應保持有相當好的高頻性能。例如，上述調零工作可以由可變電阻或通過電位計線路來實現，在這種情況下，電子線路中應考慮到所產生的光電流的變化。

值得注意的是，調零平衡點并不一定必須在離二極管的等距離處，可以用改變一個或兩個二極管的偏置電壓的方法使其在二極管間的連線上移動。含有該器件的調整系統調節入射輻射的位置，以使入射輻射束的平衡點與零點調整或校準調整相一致（除極小的誤差信號以外）。

該二極管可以是用調整半導體材料形成肖特基結的金屬區。然而更可取的是，這些二極管是由與鄰近半導體本體部分形成Pn結的半導體區構成的。

如果需要，可以把二極管測得的光電流直接記錄下來，用作進一步信息處理之用。然而，更可取的是，零點調整用的調節線路產生一個與二極管電流有關的輸出信號。

現以幾個實施例為例來詳細地闡明本發明，其中：

圖1是半導體器件的部分截視圖，用來說明本發明的基本思想，

圖2是根據本發明制作器件的實施例內含調整線路在內的線路圖，

圖3是一個平面圖，圖4是以沿Ⅳ-Ⅳ線對圖3剖切來表示的另一個半導體器件，

圖5表示了圖3和圖4所示的器件，包括其調整線路在內，