本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榘雽?dǎo)體光電子器件，是一種由光源控制的對光輻射敏感的半導(dǎo)體器件，光源能控制該器件的電容值。

半導(dǎo)體分立器件大致有兩類：MOS型和結(jié)型，而且都作成了非線性電容器，但把這兩種電容器結(jié)合在一起，也即把MOS型和結(jié)型結(jié)合起來構(gòu)成MINP（金屬-絕緣體-N型半導(dǎo)體-P型半導(dǎo)體）四層結(jié)構(gòu)的非線性電容器未見有報(bào)道。在這種MINP四層結(jié)構(gòu)的器件中具有這樣的光致變?nèi)菪?yīng)：器件的電容值隨光強(qiáng)的變化而變化，并且這方面的變化情況隨所加偏置電壓的極性和大小而不同，所以有非常廣闊的應(yīng)用場合。

本發(fā)明的目的在于提供一種利用MINP四層結(jié)構(gòu)中的光致變?nèi)菪?yīng)的光控變?nèi)萜鳎軕?yīng)用于以下許多方面：（1）作為光敏可變電容二極管;（2）變?nèi)菔焦饪亻_關(guān);（3）光電耦合器;（4）光控有源濾波器;（5）光強(qiáng)-頻率變換器等等。

圖1為本發(fā)明的半導(dǎo)體光控變?nèi)萜鞯慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的半導(dǎo)體光控變?nèi)萜髟诓煌墓鈴?qiáng)下，其電容值C隨偏壓Vec變化的特性曲線。

圖3為本發(fā)明的半導(dǎo)體光控變?nèi)萜鞣謩e在He-Ne激光和相距20cm的200W鎢絲燈照射下的電容值C隨偏壓Vec變化的特性曲線。

圖4為本發(fā)明的半導(dǎo)體光控變?nèi)萜髟阪u絲燈照射下的電容值與不受光照時(shí)的電容值的差ΔC隨偏壓Vec變化的曲線。

圖5為本發(fā)明的半導(dǎo)體光控變?nèi)萜鞯捻斠晥D和剖面圖。

本發(fā)明的半導(dǎo)體光控變?nèi)萜骶哂懈綀D1所示的四層結(jié)構(gòu)，由抗光反射的增透膜〔1〕、集電極C〔2〕、絕緣層〔3〕、N型外延層〔4〕、P型襯底〔5〕和發(fā)射極E〔6〕組成。該器件的電容值C隨所照的光強(qiáng)不同而不同，附圖2示出了該器件在不同的光強(qiáng)下，其電容值C隨偏壓Vec變化的特性。當(dāng)器件的偏置電壓Vec極性和大小不同時(shí)，器件的電容值C隨光強(qiáng)I的變化也不同。一般情況，電容C隨光強(qiáng)I增加而增加，當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到大注入效應(yīng)時(shí)，在負(fù)偏壓的某個(gè)值附近，出現(xiàn)容谷效應(yīng)，即開始電容C隨光強(qiáng)I的增加而增加，當(dāng)光強(qiáng)I大到一定程度，電容C反隨光強(qiáng)I增加而減小，使得電容C隨偏置電壓Vec變化的曲線出現(xiàn)一個(gè)低谷。

附圖3是半導(dǎo)體光控變?nèi)萜鞣謩e在He-Ne激光和相距20cm的200W鎢絲燈照射下的電容值C隨偏壓Vec變化的特性。圖3下部也示出了不受光照時(shí)電容值C隨偏壓Vec變化的特性。

附圖4是半導(dǎo)體光控變?nèi)萜髟阪u絲燈照射下的電容值與不受光照時(shí)的電容值的差ΔC隨偏壓Vec變化的特性。從圖4可看出當(dāng)偏壓Vec＝+0.7V時(shí)，ΔC有最大值;圖中也看出零偏壓時(shí)ΔC也處于較高值，這給器件的使用帶來了方便。

本發(fā)明的半導(dǎo)體光控變?nèi)萜髋c現(xiàn)有的類似的器件相比較，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于光強(qiáng)I能直接控制該器件的電容值，因此開拓了與頻率有關(guān)的光控電路，例如：光強(qiáng)-頻率變換器;光控調(diào)諧器;光控濾波器等，這是其它光敏器件難以辦到的。

（2）本器件是一個(gè)二元函數(shù)的器件，其電容值隨光強(qiáng)I和偏置電壓Vec兩個(gè)變量而變化，而且還可以是非線性函數(shù)關(guān)系，因此用途廣泛。

（3）固定偏壓時(shí)，光強(qiáng)I與其電容值C在一定的范圍內(nèi)線性很好，可直接作光敏變?nèi)菔蕉O管。

（4）本器件工藝簡單，易于實(shí)現(xiàn)，因此成品率高。

（5）本器件的工藝與集成電路工藝相容，適于作成具復(fù)雜功能的集成塊。

本發(fā)明的最佳實(shí)施例可用附圖5進(jìn)一步說明。圖5上部為半導(dǎo)體光控變?nèi)萜鞯捻斠晥D;下部為其剖面圖。圖中增透膜〔1〕的厚度為700左右，柵狀的集電極〔2〕的厚度為3000，絕緣層〔3〕的厚度為100，N型外延層〔4〕的厚度為8μm，P型襯底〔5〕厚度為0.38mm，背電極即發(fā)射極E〔6〕的厚度為3000，圖中〔7〕為引線孔。

本發(fā)明的具體制作工藝是：（1）P型襯底〔5〕選電阻率為0.08Ωcm以下的重?fù)诫s的P型單晶硅，〈100〉晶向，經(jīng)切、磨、拋后厚度為0.38±0.02mm，無位錯(cuò)。