接近傳感器系統及其操作方法
【專利摘要】公開了用于使用光電檢測器作為可調諧接近傳感器以檢測目標對象且確證其離所述接近傳感器的距離的技術。在一個實施方案中，所述技術可實現為一種接近傳感器系統，其包括：光電檢測器，其具有第一摻雜區、柵極、第二摻雜區和光吸收區；控制電路，其用于生成施加到所述光電檢測器的多個控制信號；以及信號檢測器，其檢測來自所述光電檢測器的輸出信號。
【專利說明】接近傳感器系統及其操作方法
[0001 ]相關申請的交叉參考
[0002]本專利申請要求2013年7月5日提交的美國臨時專利申請第61/843，152號的優先權，其全文據此以引用的方式并入本文中。
[0003]本專利申請涉及2012年5月28日提交的美國專利申請第13/481，891號，其要求2011年6月10日提交的美國臨時專利申請第61/495，450號和2012年2月27日提交的美國臨時專利申請第61/603,496號的優先權，其每個全文據此以引用的方式并入本文中。
[0004]本專利申請還涉及2014年3月3日提交的美國專利申請第14/194,928號，其要求2013年3月15日提交的美國臨時專利申請第61/786,781號的優先權，其每個全文據此以引用方式并入本文中。
技術領域
[0005]本公開總體涉及接近傳感器，且更具體來說，涉及用于使用光電檢測器(photodetector)作為可調諧接近傳感器以檢測目標對象并且確證其離接近傳感器的距離的技術。
[0006]發明背景
[0007]本文描述且圖示許多發明以及這些發明的許多方面和實施方案。在一個方面中，本發明尤其涉及一種可調諧接近傳感器系統，其包括單片檢測器或傳感器以通過檢測入射在傳感器上的反射光檢測目標對象且響應于此生成電信號。在另一方面中，本發明涉及控制這種接近傳感器以滿足或適應響應時間規格以及功率消耗規格的方法。
[0008]發明概述
[0009]公開了用于使用光電檢測器作為可調諧接近傳感器以檢測目標對象且確證其離所述接近傳感器的距離的技術。在一個實施方案中，所述技術可實現為一種接近傳感器系統，其包括:光電檢測器，其具有第一摻雜區、柵極、第二摻雜區和光吸收區，其中光吸收區包括至少一種材料，其中響應于入射在其上的光生成相反電荷的載流子對，其中第一摻雜區吸引具有第一電荷的載流子對的第一載流子，其中第二摻雜區吸引具有第二相反電荷的載流子對的第二載流子，且其中光電檢測器生成指示接近傳感器系統附近中存在對象的輸出信號。這個實施方案還包括控制電路，其用于生成施加到光電檢測器的多個控制信號，其中多個控制信號包括施加到光電檢測器的第一摻雜區的第一控制信號、施加到光電檢測器的柵極的第二控制信號以及施加到光電檢測器的第二摻雜區的第三控制信號;其中施加的控制信號控制光電檢測器的操作狀態。這個實施方案還包括檢測來自光電檢測器的輸出信號的信號檢測器。
[0010]根據這個實施方案的其它方面，光電檢測器的第一摻雜區由P型半導體形成且第二摻雜區由η型半導體形成。
[0011]根據這個實施方案的其它方面，控制電路通過為第一控制信號、第二控制信號和第三控制信號生成第一組相對電壓振幅而將光電檢測器置于非檢測狀態，使得光電檢測器處于光電檢測器中大致上無電流的反向偏置模式。根據這個實施方案的額外方面，施加到第一摻雜區的第一電壓振幅小于施加到第二摻雜區的第三電壓振幅。
[0012]根據這個實施方案的額外方面，控制電路通過為第一控制信號、第二控制信號和第三控制信號生成第二組相對電壓振幅而將光電檢測器置于檢測狀態，使得在光電檢測器上不存在入射光時光電檢測器處于所述光電檢測器中大致上無電流的正向偏置模式。根據這個實施方案的其它額外方面，施加到第一摻雜區的第一電壓振幅與施加到第二摻雜區的第三電壓振幅不同達約I伏特。
[0013]根據這個實施方案的額外方面，控制電路通過生成第一控制信號、第二控制信號和第三控制信號的第二組相對電壓振幅而將光電檢測器置于檢測狀態，使得在光電檢測器上存在入射光時光電檢測器處于所述光電檢測器中有電流的正向偏置模式。根據這個實施方案的其它額外方面，增加第一摻雜區與第二摻雜區之間的電場會減小響應于入射光在所述光電檢測器中的電流的時間。根據這個實施方案的另一額外方面，減少第一摻雜區與第二摻雜區之間的電場會增加響應于入射光在所述光電檢測器中的電流的時間。
[0014]根據實施方案的額外方面，控制電路施加控制信號以使光電檢測器在非檢測狀態與檢測狀態之間交替。根據這個實施方案的其它額外方面，控制電路通過生成第一控制信號、第二控制信號和第三控制信號的第一組相對電壓振幅而將光電檢測器置于非檢測狀態，使得光電檢測器處于大致上無電流的反向偏置模式。根據這個實施方案的其它額外方面，控制電路通過生成第一控制信號、第二控制信號和第三控制信號的第二組相對電壓振幅而將光電檢測器置于檢測狀態，使得光電檢測器處于不存在入射光時大致上無電流且存在入射光時有電流的正向偏置模式。
[0015]根據實施方案的額外方面，接近傳感器系統還包括脈沖光源。根據這個實施方案的其它額外方面，接近傳感器系統的脈沖光源與光電檢測器同步且在光電檢測器處于檢測狀態時發射光。
[0016]在另一實施方案中，所述技術可實現為一種用于使用根據前述實施方案中任一項的接近傳感器系統檢測目標存在的方法，其中光源的發射與光電檢測器中電流的檢測之間的時間，由于來自所述目標的入射反射光，用來檢測目標的存在。
[0017]在又另一特定實施方案中，所述技術可實現為一種使用根據前述實施方案的任一項的接近傳感器系統檢測目標的距離的方法，其中光源的發射與光電檢測器中電流的檢測之間的時間，由于來自所述目標的入射反射光，用來確證所述目標的距離。
[0018]現在將參考如附圖所示的本公開內容的特定實施方案更詳細地描述本公開內容。雖然下文參考特定實施方案描述本公開內容，但是應了解本公開內容不限于此。利用本文教導的所屬領域那些普通技術人員應明白在本文所述本公開內容的范疇內且參考其本公開內容可顯著有用的額外實施方式、修改和實施方案以及其它使用領域。
[0019]附圖簡述
[0020]為了促進更充分了解本公開內容，現在參考附圖，其中以相同數字表示相同元件。這些圖示不應被解譯為限制本公開內容，而是旨在僅為說明性。
[0021]圖1以方框圖形式圖示本發明的示例性實施方案，其包括生成例如由光電檢測器檢測(根據本發明的某些方面和實施方案)的激光脈沖的一個或多個激光，其中控制電路根據本發明的某些方面和實施方案生成施加到光電檢測器以促進感測反射光的控制信號；顯然，在操作中，響應于控制信號和反射光，光電檢測器生成可以由測量傳感器輸出的電流(例如，響應于光檢測經由接觸區和摻雜區輸出)的信號檢測器(例如電流放大器/傳感器(和其它電路)檢測的輸出電流;光電檢測器可以是分立器件或與控制電路和/或信號檢測器(和/或其它電路)集成為集成電路。
[0022]圖2圖示根據本發明的某些方面和實施方案的激光輸出(此處描繪為脈沖)與接近傳感器系統的光電檢測器(啟用和檢測)之間的時序關系。
[0023]圖3根據本發明的某些方面和實施方案以方框圖形式圖示本發明的示例性實施方案，其包括生成控制信號的控制電路，所述控制信號被施加到光電二極管，所述光電二極管響應這種控制信號且在檢測到入射光之后生成由信號檢測器檢測的輸出電流。
[0024]圖4圖示施加到光電檢測器的示例性控制信號以及由此的響應輸出(顯然，光電檢測器的輸出電流被施加到附接到光電檢測器的輸出的50歐姆阻抗以便生成輸出波形)。
[0025]圖5A是示例性單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖，其中這個說明性傳感器的接觸區被布置在塊體基板晶片/管芯的頂側(主表面)上。
[0026]圖5B和圖5C圖示圖5A的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖5A的橫截面圖的位置;雖然圖5A-5C的這個示例性實施方案的接觸區通常被描述為p+區，但是在另一實施方案中，接觸區可以是η+區。
[0027]圖6-9根據本發明的某些方面從能帶圖角度描繪光電檢測器的操作的階段，其中第一電壓(例如，在這個示例性實施方案中可為-5V的負電壓)被施加到光電檢測器以將光電檢測器反向偏置和/或維持在檢測保持狀態(圖6-反向偏置電壓施加到光電檢測器(SP，沒有施加到光電檢測器的檢測控制信號)；光電檢測器經由施加保持電壓處于非-檢測狀態-電荷載流子從低摻雜區“移除”)；其中第二電壓(例如，在這個示例性實施方案中可為IV的正電壓)被施加到光電檢測器以將檢測器置于檢測就緒狀態，其中鄰近η+區和ρ+區的勢皇封阻或防止(顯著)電流流動(圖7-緊接在切換到正向偏置之后的能帶圖:光電檢測器處于檢測就緒狀態;鄰近光電檢測器的η+區和P+區的勢皇封阻或防止(顯著)電流流動)；在存在入射光時，光生成的載流子在鄰近光電檢測器的η+和ρ+的區中積聚;光生成載流子減小鄰近光電檢測器的η+區和P+區的勢皇(圖8-由光生成的載流子在鄰近光電檢測器的η+區和P+區的區中積聚;光生成載流子減小鄰近η+區和ρ+區的勢皇)，使得電流在存在檢測光且響應于控制電路施加的控制信號時在光電檢測器的η+區與ρ+區之間流動，其中在這些境況下，檢測器處于檢測狀態(圖9-電流在存在檢測光且響應于由控制電路施加的控制信號時在光電檢測器的η+區與P+區之間流動;在這些境況下，壁皇最終消失且正向電流流動)。
[0028]圖10圖示根據本發明的另一方面的光電檢測器陣列，其中光電檢測器可以經由本文描述和/或圖示的任何實施方案實施;除了傳感器陣列之外，所述陣列可以包括管理所述陣列的光電檢測器的采集、捕獲和/或感測操作的控制電路-例如，控制電路(其可以與傳感器/檢測器被集成在相同基板上)可以使得數據采集或感測與傳輸的數據速率相關的方式控制或啟用/禁用光電檢測器或光電檢測器;光電檢測器或光電檢測器陣列可以耦合到多個光纖輸出器件，其中每個光纖器件與所述陣列的一個或多個光電檢測器相關聯且控制電路可以根據光纖器件的相關聯輸出控制或啟用/禁用光電檢測器的子集。
[0029]圖11圖示使用光子數據傳輸(例如經由光纖)的高速數據傳輸環境中實施的光電檢測器(以方框圖形式)；光傳感器或光電檢測器可以經由本文描述和/或圖示的任何實施方案實施且可以耦合到電流放大器或傳感器(和其它電路)以測量/調節由傳感器輸出的電流(例如，響應于光/數據的檢測經由接觸區和摻雜區輸出)；顯然，電流傳感器可以是高速感測放大器等-其中現今已知或日后開發的所有電流感測電路和架構旨在落入本發明的范疇內；此外，光傳感器或光電檢測器可以是分立器件或與電流放大器或傳感器(和/或其它電路)集成作為集成電路。
[0030]圖12A是圖1A的示例性單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖，其中在這個所示實施方案中，傳感器被布置在絕緣體上半導體基板(SOI基板)例如絕緣體上硅中或其上。
[0031]圖12B和圖12C是圖1A的示例性單片光電檢測器的說明性俯視圖；顯然，相對于圖12C所示，柵極I和柵極2互連作為被識別或指定為“柵極”的單體式結構。
[0032]圖13A和圖13B描繪根據示例性單片光傳感器或光電檢測器的某些方面結合能帶圖的單片傳感器或檢測器的一般操作和/或響應，其中當傳感器不檢測或不暴露給光時，P+區與η+區之間由于由施加到柵極的電壓提供或造成的壁皇而幾乎沒有電流流動;然而，當傳感器檢測或被暴露給來自一個或多個光源的入射光時，多數正載流子(即空穴)移向布置在柵極1(柵極I)下方的區I，且大部分負載流子(即電子)移向布置在柵極2(柵極2)下方的區2，且區I中的過量空穴提供、引發或造成對來自η+區的電子移動和電子電流的勢皇下降，而區2中的過量電子提供、引發或造成流自ρ+區的空穴壁皇和空穴電流的下降；在這些境況下，傳感器處于導電狀態或模式，提供大內部電流增益;此外，正反饋機制加速過量載流子在各自柵極下的積聚，這繼而減小對應于這些區的有關勢皇，并且造成電流在光電檢測器的P+區與η+區之間流動并且在檢測或響應于入射光后造成輸出電流。
[0033]圖14是根據施加到η+區和ρ+區的電壓變化在傳感器檢測到光(S卩，光“開啟”)且傳感器未檢測到光(即，光“關閉”)時，光傳感器或光電檢測器的相對輸出電流的圖形說明。
[0034]圖15Α是根據另一實施方案的另一示例性單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖，其中在這個說明性實施方案中，傳感器被布置在SOI基板中或SOI基板上，并且包括布置在控制節點或柵極(示例性實施方案中示為柵極I和柵極2)之間的載流子生成區(CG區)；CG區可以包括促進響應于入射光更多/更快生成載流子的材料，其中在一個實施方案中，CG區包括響應于入射光相對于圖1OA的傳感器實施方案生成更多電子-空穴載流子的材料;在一個實施方案中，CG區包括鍺、砷化鎵或鍺化硅或其組合(例如，鍺和砷化鎵兩者)，和/或比類似未摻雜或輕度摻雜半導體材料更多響應于光子的高摻雜半導體材料(例如，高摻雜硅)。
[0035]圖15B和圖15C是根據某些方面和實施方案的圖15A的示例性單片光電檢測器的說明性俯視圖。
[0036]圖16A和圖16B是根據另一實施方案的示例性單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖，然而在這些說明性實施方案(且不同于圖12A和圖15A的實施方案)中，傳感器被布置在塊體基板(例如，來自第IV族半導體的一種或多種材料，包括硅(諸如體硅基板)、鍺和碳化硅)中或其上。
[0037]圖17A和圖17B是根據另一實施方案的單片光電檢測器或光電檢測器的橫截面圖，其中圖17A所示實施方案中的傳感器被布置在例如絕緣體上硅的SOI基板中或其上，且在圖17B所示實施方案中，所述傳感器被布置在塊體基板中或塊體基板上。
[0038]圖17C-17E是根據實施方案的圖17A和圖17B的光電檢測器的一般操作的橫截面圖，其中將選定或預定的電壓施加到光電檢測器的柵極、摻雜區(在這個實施方案中為P+區)和接觸區(在這個實施方案中為P+接觸區)促進檢測傳感器上入射的光。
[0039]圖18示出針對光電檢測器的響應時間增加施加到η+區和ρ+區的電場的效果的示例性實施方案。
[0040]圖19Α-19C圖示圖17Α-17C的傳感器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖17A-17C的橫截面圖的位置;顯然，相對于圖19C，柵極I和柵極2互連作為被識別或指定為“柵極”的單體式結構。
[0041]圖20Α是根據另一傳感器或檢測器的單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖，其中這個說明性光電檢測器的接觸區被布置在塊體基板晶片/管芯的背側。
[0042]圖20Β和圖20C圖示圖20Α的傳感器/檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖20Α的橫截面圖的位置。
[0043]圖21Α是根據又一實施方案的單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖。
[0044]圖21B-21D圖示圖21Α的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖21Α的橫截面圖的位置；顯然，相對于圖21D，柵極I和柵極2互連作為被識別或指定為“柵極”的單體式結構。
[0045]圖22Α和圖22Β是根據分別在圖17Α和圖17Β中圖示的光電檢測器的另一實施方案的單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖，其中在這個實施方案中，接觸區是η+型材料;顯然，在圖22Α或圖22Β的實施方案的接觸區為η+型接觸區時，傳感器可以特征化為η+ρηρ+型結構，且除了 η+接觸區之外，傳感器的材料、處理、架構和布局可以與圖17Α和圖17Β的實施方案的材料、處理、架構和布局相同。
[0046]圖22C和圖22D是根據實施方案的圖22Α和圖22Β的傳感器或檢測器的一般操作的橫截面圖，其中傳感器經由將選定或預定電壓施加到柵極、摻雜區(在這個所示實施方案中為P+區)和接觸區(在這個實施方案中為P+接觸區)來檢測入射光。
[0047]圖23Α和圖23F是根據實施方案的光傳感器或光電檢測器的橫截面圖。
[0048]圖23Β-23Ε是圖示相對于CMOS工藝的某些制造技術的俯視圖，其中傳感器包括η+區和P+區(參見例如圖12Α、圖15Α、圖16Α和圖16Β的說明性實施方案)，ρ+區、柵極和接觸區可在制造PMOS和匪OS晶體管的CMOS工藝期間或與之相關來制造;在一個實施方案中，在形成柵極之后，可進行η+植入其中被兩個柵極圍繞的η+區經由CMOS處理制造(參見圖23B中的“X”)，且之后可形成η+區的一部分的接觸部(參見圖23C)，p+區可以類似方式形成，其中在一個實施方案中，在形成柵極之后，可進行P+植入其中被兩個柵極圍繞的η+區經由CMOS處理制造(參見圖23D和圖23E);顯然，圖23F圖示所得或“最終”結構的橫截面;實際上，在如本文提出的數個示例性實施方案中傳感器不包括η+區時，結合傳感器的η+處理可被忽略。
[0049]圖24Α是可結合本發明使用的示例性單片光傳感器或光電檢測器的橫截面圖，其中傳感器/檢測器包括布置在塊體基板晶片/管芯的頂側(主表面)上的多個接觸區(與圖5Α的實施方案的單個接觸區相比較)。
[0050]圖24Β和圖24C圖示圖24Α的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖24Α的橫截面圖的位置;然而類似于圖5A-5C，這個示例性實施方案的接觸區可以使用P+區和/或η+區。
[0051]再次，本文描述和圖示許多發明。本發明既不限于任何單個方面或其實施方案，也不限于這些方面和/或實施方案的任何組合和/或置換。本發明的每個方面和/或其實施方案可以單獨或組合本發明的其它方面和/或其實施方案中的一個或多個使用。為簡要起見，本文不再單獨討論多數的這些組合和置換。
【具體實施方式】
[0052]本文描述和圖示許多發明。在一個方面中，本發明涉及接近傳感器系統及其操作方法。參考圖1，在一個示例性實施方案中，接近傳感器系統包括生成被導引到對象的光(例如，多個光脈沖)的一個或多個激光。所述系統還包括一個或多個光電檢測器以檢測反射自對象的光(例如，一個或多個激光脈沖)。控制電路生成控制信號并將這些控制信號施加到光電檢測器，作為響應，將光電檢測器置于感測模式。在感測模式中時，光電檢測器能夠檢測入射到其上的光。信號檢測器接收光電檢測器的輸出，并且在一個實施方案中，確定何時檢測到反射光。圖2圖示根據本發明的某些方面和實施方案的激光輸出(本文描繪為脈沖)與接近傳感器系統的光電檢測器(啟用和檢測)之間的時序關系。
[0053]在另一方面中，本發明涉及一種控制光電檢測器和/或光電檢測器陣列的方法。參考圖3，在第一實施方案中，系統根據本發明的方面包括光電檢測器、生成控制信號且將這些控制信號施加到光電檢測器的控制電路(其作為響應，光電檢測器檢測入射到其上的光)以及信號檢測器。圖4圖示控制信號和光電檢測器對此的響應(當光入射到其上時)。
[0054]參考圖1和圖2，在操作中，接近傳感器系統可以使用激光或LED生成多個光脈沖。在一個實施方案中，光電檢測器可以保持在非檢測狀態且被周期性置于檢測或感測狀態/模式。光電檢測器可以經由來自控制電路的感測控制脈沖而被置于感測狀態或模式。這些控制脈沖可以與激光脈沖同步。當在感測狀態或模式中時，光電檢測器能夠檢測從對象反射到檢測器上的光。響應于入射到其上的反射光，光電檢測器生成輸出信號(例如，輸出電流)。在一個實施方案中，輸出信號由信號檢測器檢測。如’928申請中所指出，這可以經由將反向偏置電壓施加到光電檢測器來實施(即，沒有施加到光電檢測器的檢測控制信號)。在這方面，光電檢測器由于施加保持電壓而處于非檢測狀態，其中電荷載流子自低摻雜區中“移除”。在非檢測狀態中，幾乎沒有電流流過光電檢測器或從其中流出-不管是否存在入射在光電檢測器上的反射光。此外，在操作中，在不存在入射光時，幾乎沒有電流流過光電檢測器，不管光電檢測器和/或控制信號的狀態如何。
[0055]繼續參考圖1和圖2，從位于比距離L更近的對象反射的光子可特征化為:
[0056]L=(tx 光速)/2
[0057]顯然，根據仿真，光電檢測器的觸發時間可以小于20微微秒。
[0058]顯然，本發明可以采用任何光電二極管或檢測器以實施本發明，包括在美國專利申請號13/481,891所述的光電檢測器架構，該申請以引用的方式并入本文。例如，參考圖5A-5C，光電檢測器包括至少一個控制節點或柵極(在示例性實施方案中示為柵極1)、光吸收區、第一摻雜區(在示例性實施方案中示為P+區)和第二摻雜區(示為接觸區)。接觸區被布置和/或形成在基板區中和含有P+區和柵極的主表面上;且在操作中可以是光電檢測器的輸出部。如本文所提到，接觸區(多個區)可以是P+或η+區(多個區)。
[0059]光電檢測器可以制造在硅(例如，標準塊體硅)、硅-鍺、砷化鎵或絕緣體(例如，玻璃等)中或其上，或制造在絕緣體上半導體(SOI)基板(例如，布置在絕緣體區/層/材料(例如，氧化硅、氮化硅和/或其組合)上或上方的硅或鍺區/層/材料)中或其上。簡要地說，在這個實施方案中，控制節點或柵極(下文為“柵極”)可以包括導電型材料(導體或摻雜半導體)，例如，金屬(例如，鋁或銅)、金屬化合物和/或摻雜半導體(例如，摻雜有施主或受主雜質的硅)。柵極經由絕緣體或介電材料(例如氧化硅、氮化硅或其組合或復合物，例如，ONO)與主體區間隔開。
[0060]光吸收區可被制造在基板中或其上。在一個實施方案中，主體區是本征或摻雜半導體(例如，本征/未摻雜硅、鍺或碳化硅或輕摻雜(用施主或受主雜質)硅、鍺或碳化硅)。實際上，光吸收區可以是來自IV族半導體的一種或多種材料，包括硅、鍺、碳化硅和/或其組合(例如，硅-鍺)。光吸收區主體可以是本征材料或含有雜質的材料，例如，(多種)η型或ρ型材料。
[0061]如上所述，光電檢測器包括至少一個摻雜區-參見ρ+區。摻雜半導體區可以被布置和/或形成在基板中或其上。例如，可以通過用P型雜質(例如，硼)摻雜半導體而在基板中形成ρ型半導體材料。顯然，摻雜半導體區(ρ+區)還是光電檢測器的控制節點，以及在操作中是光電檢測器的輸出部。
[0062]接觸區形成在基板區中(例如，經由常規光刻、蝕刻和沉積技術)，并且包括導電型材料(導體或半導體)，例如，金屬(例如，鋁或銅)、金屬化合物和/或摻雜半導體(例如，摻雜有施主或受主雜質的娃、娃-鍺或砷化嫁)。接觸區可以是受主型材料，諸如P+慘雜娃、鍺、硅-鍺、碳化硅或砷化鎵。實際上，在一個實施方案中，接觸區是由來自IV族半導體的一種或多種材料組成的P+型材料，包括硅、鍺、碳化硅和/或其組合。
[0063]在另一實施方案中，接觸區由基板區的一部分形成。例如，在一個實施方案中，使用常規的光刻和沉積技術，基板可以摻雜有受主型摻雜劑，形成例如P+摻雜硅、鍺、硅-鍺、碳化硅或砷化鎵。在一個實施方案中，摻雜劑可以是硼或鋁，以提供或摻入原子(受主)到基板區的選定部分中，以便增加自由電荷載流子的數量(在這個案子中，為正載流子或空穴)。
[0064]顯然，在示例性實施方案中，基板區光電檢測器可以是絕緣體上半導體(SOI)基板(例如，布置在絕緣體區/層/材料(例如，氧化硅、氮化硅和/或其組合)或硅(例如標準塊體硅)、硅-鍺、砷化鎵和/或其組合上或上方的硅或鍺區/層/材料。
[0065]重要的是，光電檢測器可以使用現今已知、本文描述的和/或日后開發的任何材料和/或技術制造。
[0066]簡要地說，響應于入射光，電子-空穴對形成且被電場(通過將選定電壓施加到接觸區(例如負電壓(￥(:〈0￥))、柵極(例如，大于4￥(￥61>4￥))和?+區(例如，￥1 = +3￥)形成)分開，其中正載流子(即空穴)流到P+接觸區且負載流子(即電子)流到柵極附近和/或下面的主體區的部分。電子在柵極附近和/或下面積聚，且響應于此，來自并置柵極的P+區的正載流子(即空穴)流到接觸區(此處為P+接觸區)。隨著過量電子在位于柵極附近和/或下面的主體區中積聚，電子壁皇(帶隙)在其中下降。這導致從ρ+區的額外和/或更高的空穴電流通過所述基板區的一部分流到接觸區。即，產生額外和/或更大的空穴電流且從P+區通過主體區的一部分和光吸收區流到P+接觸區，從而增加輸出電流的幅值。以此方式，光電檢測器處于導電狀態或模式，提供大的內部電流增益。電流在P+區與接觸區之間流動且在檢測到或響應于入射光輸出電流。
[0067]圖5Β和圖5C圖示圖5Α的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中圖5Β和圖5C中的虛線A-A指示圖5Α的橫截面圖的位置。顯然，雖然已經將圖5A-5C的示例性實施方案的接觸區描述為P+區，但是在另一實施方案中，接觸區可以是η+型。
[0068]參考圖4-9，在一個實施方案中，本發明的電路和技術可以經由將反向偏置電壓施加到光電檢測器而將所述光電檢測器保持在非檢測狀態(即，無檢測控制信號施加到光電檢測器)。在這方面，光電檢測器經由施加保持電壓而處于非檢測狀態，其中電荷載流子自低摻雜區中“移除”。在一個示例性實施方案中，保持電壓為-5VJ參見圖4和圖6)。顯然，在非檢測狀態中，幾乎沒有電流流過光電檢測器，而不管是否存在入射光。此外，在操作中，在不存在入射光時，幾乎沒有電流流過光電檢測器，不管光電檢測器和/或控制信號的狀態如何。
[0069]本發明的電路和技術可以經由施加檢測電壓而將光電檢測器置于就緒狀態，其中鄰近η+區和ρ+區的勢皇封阻或防止電流流動(例如，顯著的電流流動)。(參見圖7)。在這個示例性實施方案中，例如+IV的檢測電壓將光電檢測器置于正向偏置狀態。此處，光電檢測器上沒有入射光，且因此，幾乎沒有電流流過光電檢測器。
[0070]當光入射在光電檢測器上時，由光生成的載流子在鄰近η+區和ρ+區的區中積聚，從而減小鄰近η+區和ρ+區的勢皇。(參見圖8)。作為響應，在光電檢測器上存在入射光時，大量電流在η+區與ρ+區之間流動。在這些境況下，壁皇最終消失且正向電流流動。(參見例如圖4和圖9)。
[0071]實施或啟用光電檢測器的感測的所示/示例性電壓電平只是示例性的。所指示的電壓電平可以是相對的或絕對的。或者，由于每個電壓電平例如可以增加或減少給定電壓量(例如，每個電壓可增加或減少0.1伏特、0.15伏特、0.25伏特、0.5伏特、I伏特)，所指示的電壓可以是相對的，而不管一個或多個電壓(例如，施加到η+區和ρ+區的電壓)變為或為正和負。
[0072]此外，本發明的光電檢測器的檢測時間或觸發時間可以是可編程或可調諧的，例如以滿足或適應響應時間規格以及功率消耗規格。在一個實施方案中，例如通過增加主體區內的電場調整施加到η+區和ρ+區的電壓以減少光電檢測器的響應時間。此處，調整(例如增加)η+區和ρ+區與相關聯區之間的電場以調整光電檢測器的響應時間(例如，減少)。在另一實施方案中，調整施加到η+區和ρ+區的電壓以減小光電檢測器的功率消耗。因此，響應時間和/或功率消耗可被控制、調整和/或編程，以例如適應光電檢測器的期望/需要的規格。所有置換響應時間和/或功率消耗及其組合旨在落入本發明的范疇之內。
[0073]除此之外或取而代之，在一個實施方案中，在經由施加保持電壓感測光(或數據)之前，光電檢測器被置于預定或非檢測狀態。例如，在感測之前，可將載流子從低摻雜區移除，使得在感測開始時該區中的載流子濃度低于預定值。在一個實施方案中，通過將反向偏置電壓施加到第一摻雜區和第二摻雜區以從主體區移除載流子而將光電檢測器置于預定或非檢測狀態。在感測之前，將光電檢測器建立在預定或非檢測狀態(例如，周期性)可增強或增加光電檢測器在感測期間的穩定度和/或精確度。
[0074]在一個實施方案中，光電檢測器包括至少兩個摻雜區-ρ+區和η+區。摻雜半導體區可以被布置和/或形成在基板中或其上且并置低摻雜區。例如，可以通過用P型雜質(例如，硼)摻雜半導體而在基板中形成P型半導體材料。
[0075]低摻雜區可被制造在基板中或其上。在一個實施方案中，主體區是本征或摻雜半導體(例如，本征/未摻雜硅、鍺或碳化硅或輕摻雜(用施主或受主雜質)硅、鍺或碳化硅)。實際上，低摻雜區可以是來自IV族半導體的一種或多種材料，包括硅、鍺、碳化硅和/或其組合(例如，硅-鍺)。低摻雜區可以是本征材料或含有雜質的材料，例如，(多種)η型或ρ型材料。
[0076]重要的是，光電檢測器可以使用現今已知、本文描述的和/或日后開發的任何材料和/或技術制造。
[0077]本文描述和圖示許多發明。雖然已經描述和圖示本發明的某些實施方案、特征、屬性和優點，但是應理解，從描述和圖示中顯而易知許多其它且不同和/或類似的實施方案、特征、屬性以及優點。因此，本發明的以上實施方案只是示例性的。所述實施方案無意為詳盡或將本發明限制為所公開的精確形式、技術、材料和/或配置。根據本公開內容，許多修改和變化是可能的。應理解，可在不脫離本發明的范疇的情況下利用其它實施方案且可進行操作改變。因此，本發明的范疇并不僅限于以上描述，因為已經出于圖示和描述的目的呈現以上實施方案的描述。
[0078]重要的是，本發明既不限于任何單個方面或實施方案，也不限于這些方面和/或實施方案的任何組合和/或置換。此外，本發明的每個方面和/或其實施方案可以單獨或組合其它方面和/或其實施方案中的一個或多個使用。為簡要起見，本文不再單獨討論和/或圖示許多這些置換和組合。
[0079]顯然，可以在分立器件(例如，分立光子接收器元件)中以及結合不管現今已知或日后開發的任何類型的集成電路(例如，集成CMOS光子接收器電路)來實施本發明的光電檢測器;所有這些配置旨在落入本發明的范疇之內。此外，可以使用不管現今已知或日后開發的任何制造技術，制造本發明的光電檢測器和/或光電檢測器-集成電路器件;所有這些技術旨在落入本發明的范疇之內。
[0080]在另一方面，本發明涉及根據本文描述和/或圖示的任何實施方案的光電檢測器陣列。除了光電檢測器陣列之外，所述陣列可以包括管理光電檢測器陣列的采集、捕獲和/或感測操作的控制電路。(參見例如圖1O)。例如，控制電路可以使得數據采集或感測與傳輸的數據速率相關的方式控制或啟用/禁用光電檢測器。在另一實施方案中，光電檢測器陣列耦合到多個光纖輸出器件，其中每個光纖器件與所述陣列的一個或多個光電檢測器相關聯，且控制電路可以根據所述光纖器件的相關聯輸出控制或啟用/禁用光電檢測器子集。
[0081]光電檢測器陣列可以由集成在管芯上的多個分立器件和/或多個光電檢測器形成，其中光電檢測器陣列部分包括多個光電檢測器以采集、捕獲、轉換和/或感測來自一個或多個相關聯光纖輸出的入射光。光電檢測器可以被配置和/或安置成任何陣列架構并且結合不管現今已知或日后開發的任何類型的集成電路;所有這些配置旨在落入本發明的范疇之內。此外，可以使用不管現今已知或日后開發的任何制造技術，制造本發明的陣列(其包括多個光電檢測器)和/或光電檢測器陣列-集成電路器件實施方案;所有這些技術旨在落入本發明的范疇之內。
[0082]如上所述，本發明可以使用光子數據傳輸的高速數據傳輸(例如經由光纖)實施。參考圖11，光電檢測器可以耦合到信號檢測器(電流檢測器和/或其它電路)來測量/調節光電檢測器輸出的電流(例如，響應于圖3、圖4、圖10和圖11所示的示例性實施方案中的光/數據的檢測經由P+摻雜區和η+摻雜區輸出)。顯然，電流光電檢測器可以是高速電流檢測器等等。現今已知或日后開發的所有電流感測電路和架構旨在落入本發明的范疇之內。
[0083]此外，本文所描述和/或圖示的實施方案中的ρ+區和η+區可以由半導體或在半導體(例如，摻雜受主/施主雜質的硅)中形成。
[0084]顯然，光電檢測器、光電檢測器陣列和/或管芯/器件(包括光電檢測器和/或光電檢測器陣列)可包括布置在其上方或其上的抗反射材料。在一個實施方案中，抗反射材料被布置在(光電檢測器陣列的)光電檢測器或多個光電檢測器的光吸收區上方或光吸收區上。在另一實施方案中，抗反射材料可被布置在整個結構或其顯著部分上或上方。
[0085]如上所述，本發明可以分立光電檢測器或具有光子接收器部分(其可包括一個或多個光電檢測器(包括光電檢測器陣列))的集成電路器件實施。此外，本發明的光電檢測器可以標準平面技術(如本文所示)或任何3D技術(例如，平面或垂直型)，或支柱架構)實施。鑒于絕緣或非導電區(例如，塊體型材料/基板中)，光電檢測器的主體區可以或可以不電浮動。如本文所示，光電檢測器可以形成在SOI基板或塊體硅基板上。
[0086]如上所述，本發明可以采用任何光電二極管或光電檢測器來實施本發明，包括在美國專利申請號13/481，891所述的光電二極管或光電檢測器布局/架構，該申請以引用的方式并入本文。上文討論且在圖5A-5C中圖示示例性光電檢測器布局/架構。下文即將討論其它光電檢測器布局/架構。
[0087]參考圖12A，在一個實施方案中，光電檢測器包括至少兩個控制節點或柵極(在示例性實施方案中示為柵極I和柵極2)、光吸收區、主體區、第一摻雜區(在示例性實施方案中示為η+區)和第二摻雜區(在示例性實施方案中示為ρ+區)。在這個示例性實施方案中，光電檢測器被制造在絕緣體上半導體(SOI)基板(例如，布置在絕緣體區/層/材料(例如，氧化硅、氮化硅和/或其組合)上或上方的硅或鍺區/層/材料)中或其上。
[0088]簡要地說，在一個實施方案中，控制節點或柵極(下文為“柵極”)可以包括導電型材料(導體或半導體)，例如，金屬(例如，鋁或銅)、金屬化合物和/或摻雜半導體(例如，摻雜有施主或受主雜質的硅)。柵極經由絕緣體或介電材料(例如氧化硅、氮化硅或其組合或復合物，例如，0Ν0)與主體區間隔開。
[0089]主體區可以是本征或摻雜的半導體(例如，本征/未摻雜硅或鍺或輕摻雜(用施主或受主雜質)硅或鍺)，包括本征材料或含有雜質的材料，例如，η型或ρ型材料。實際上，主體區可以是來自IV族半導體的一種或多種材料，包括硅、鍺、碳化硅和/或其組合。
[0090]根據這個實施方案的光電檢測器包括至少兩個摻雜半導體區，其包括η+區和ρ+區。這些摻雜半導體區可以形成在包括主體區的半導體層內。例如，η型半導體材料可以由具有η型雜質(例如磷或砷)的這種半導體層(例如硅層)或通過用所述η型雜質摻雜這種半導體層而形成。可以由具有P型雜質(例如硼)的這種半導體或通過用所述P型雜質摻雜這種半導體而形成P型半導體材料。顯然，摻雜半導體區(η+區和P+區)是光電檢測器的輸出部。
[0091]重要的是，光電檢測器可以使用現今已知、本文描述的和/或日后開發的任何材料和/或技術制造。
[0092]繼續參考圖12Α，在操作中，光電檢測器能夠經由將選定或預定的電壓施加到柵極和摻雜區(此處為η+區和ρ+區)而檢測入射光。在一個實施方案中，將負電壓施加到柵極I(例如，-2V)，將負或零電壓施加到η+區，將正電壓施加到柵極2(例如，2V)且將正電壓(例如IV)施加到ρ+區。在這些情況下且在這個狀態中，響應于光(例如，從光纖器件輸出的光)入射在光電檢測器的光吸收區上或施加到所述光吸收區，電流在η+區與ρ+區之間流動。即，所施加或入射的光在光電檢測器的主體區中生成電子-空穴對-其中這些對的電子和空穴被主體區內的電場分開。如上所述，施加到柵極、η+區和ρ+區的電壓(例如，靜態或固定電壓)在主體區內產生或提供電場。
[0093]具體來說，正載流子(即空穴)移向布置在柵極I下方的區I，且負載流子(即電子)移向布置在柵極2下方的區2。區I中的過量空穴將引發壁皇對電子移動(帶隙)的降低且電子電流流從η+區流動。類似地，區2中的過量電子提供、引發或造成空穴壁皇的降低且空穴電流從P+區流動。(比較圖13Α和圖13Β)。在這些境況下，光電檢測器處于提供大內部電流增益的導電狀態或模式。此外，正反饋機制加速過量載流子在各自柵極下方的積聚，其繼而減小對應于這些區的有關勢皇并且造成電流在光電檢測器的P+區與η+區之間流動并且造成檢測到或響應于入射光的輸出電流。(參見例如圖14)。
[0094]顯然，在不存在入射光時，由于施加到柵極I和/或柵極2的電壓生成或造成的壁皇，幾乎沒有電流在P+區與η+區之間流動。(參見例如圖13Α和圖14)。此外，可經由移除/改變施加到柵極1、η+區、ρ+區和/或柵極2中的一個或多個的電壓，和/或將相反極性電壓施加至IJ柵極1、η+區、ρ+區和/或柵極2中的一個或多個來禁用光電檢測器。例如，增加施加到柵極的一個或兩個電壓的振幅可以將傳感器置于非導電狀態。
[0095]實施或啟用光電檢測器的感測的所示/示例性電壓電平只是示例性的。所指示的電壓電平可以是相對的或絕對的。或者，由于每個電壓電平例如可以增加或減少給定電壓量(例如，每個電壓可增加或減少0.1伏特、0.15伏特、0.25伏特、0.5伏特、I伏特)，所指示的電壓可以是相對的，而不管一個或多個電壓(例如，施加到柵極1、η+區、ρ+區和/或柵極2的電壓)變為或為正和負。
[0096]此外，光電檢測器的檢測時間或觸發時間可以是可編程或可調諧的，例如以滿足或適應響應時間規格以及功率消耗規格。在一個實施方案中，例如通過增加主體區內的電場調整施加到柵極的電壓以增加光電檢測器的響應時間。此處，調整(例如，增加)柵極與相關聯區之間的電場以調整光電檢測器的響應時間(例如，增加)。在另一實施方案中，調整施加到柵極的電壓以減小光電檢測器的功率消耗。因此，響應時間和/或功率消耗可被控制、調整和/或編程，以例如適應光電檢測器的期望/需要的規格。所有置換響應時間和/或功率消耗及其組合旨在落入本發明的范疇之內。
[0097]除此之外或取而代之，在一個實施方案中，在感測光(或數據)之前，光電檢測器被置于預定狀態。例如，在感測之前，可將載流子從主體區移除，使得在感測開始時主體區中(以及柵極下面(區I和區2))的載流子濃度低于預定值。在一個實施方案中，通過以下方式將光電檢測器置于預定狀態:將相同電壓施加到第一摻雜區和第二摻雜區(即，V1=V2)且將電壓脈沖施加到柵極柵極I和柵極2以從主體區移除載流子，從而在柵極柵極I和柵極2下方提供耗盡區。在感測之前，將光電檢測器建立在預定狀態(例如，周期性)可增強或增加光電檢測器在感測期間的穩定度和/或精確度。
[0098]參考圖15A，在另一實施方案中，除了至少兩個控制節點或柵極(在示例性實施方案中示為柵極I和柵極2)、光吸收區、主體區、第一摻雜區(在示例性實施方案中示為η+區)和第二摻雜區(在示例性實施方案中示為P+區)之外，光電檢測器還包括載流子生成區(CG區)XG區可以包括促進響應于入射光更多/更快生成載流子的材料。即，在一個實施方案中，CG區包括相對于圖12Α所示實施方案促進響應于入射光生成更多電子-空穴載流子的材料。例如，在一個實施方案中，CG區包括鍺、砷化鎵或硅-鍺，或其組合(例如，鍺和砷化鎵兩者)XG區還可以包括比類似未摻雜或輕摻雜半導體材料更多響應于光子的重摻雜半導體材料(例如，高摻雜硅)。
[0099]在這個實施方案中，響應于入射光，電子和空穴在CG區中產生且之后移動到主體區中(由于施加到柵極、η+區和ρ+區的電壓形成的電場)。然后，如上文相對于圖12A的光電檢測器所述，電子和空穴在主體區內被由施加到柵極、η+區和ρ+區的電壓提供的電場“分開”。顯然，之后的操作與上文相對于圖12Α的光電檢測器所述大致相同，且因此為了簡要將不再重復。
[0100]在這個實施方案中，CG區促進響應于具有相同或更低光子能量的入射光更多/更快地生成載流子。因此，圖15Α的光電檢測器可以結合光傳輸檢測具有更低能量的光(光子傳輸)。
[0101 ]在另一實施方案中，CG區包括較少響應于光子能量的材料。在這個實施方案中，CG區包括相對于圖12A所示實施方案響應于入射光生成更少電子-空穴載流子的材料。例如，在一個實施方案中，CG區包括非晶娃或輕摻雜多晶娃。這個實施方案的光電檢測器可以較不易受入射光(數據)上或入射光(數據)中可能存在的噪聲影響。
[0102]顯然，圖15B和圖15C圖示圖15A的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖15B和圖15C的橫截面圖的位置。相對于圖15B，柵極I和柵極2互連為一個結構。
[0103]參考圖16A和圖16B，在又一實施方案中，光電檢測器可以被制造在塊體晶片/基板上或塊體晶片/基板中。相對于對應于SOI晶片/基板的實施方案，以上有關材料、制造和操作的討論在此處是完全適用的。即，參考圖16A和圖16B，根據這個實施方案的光電檢測器包括至少兩個控制節點或柵極(在示例性實施方案中示為柵極I和柵極2)、光吸收區、主體區、第一摻雜區(在示例性實施方案中示為η+區)和第二摻雜區(在示例性實施方案中示為ρ+區)。在這個示例性實施方案中，光電檢測器被制造在塊體半導體晶片/基板(例如未摻雜或輕摻雜硅、鍺或砷化鎵)中或其上。
[0104]顯然，在光電檢測器被制造在塊體半導體晶片/基板中或其上時，低或輕摻雜硅基板可以“呈現”為在光電檢測器器件在高頻率下操作的情形中的介電質。因此，在操作中，顯著多數載流子被維持在器件最靠近入射光的表面附近的主體區中。以此方式，在緊接著柵極下方的主體區中的η+區與ρ+區之間形成電流。
[0105]如上所述，圖16Α和圖16Β的示例性光電檢測器的檢測時間或觸發時間可以是可編程或可調諧的，例如以滿足或適應響應時間規格以及功率消耗規格。在一個實施方案中，(例如通過增加電場)調整施加到柵極的電壓以增加光電檢測器的響應時間。在另一實施方案中，調整施加到柵極的電壓以減小光電檢測器的功率消耗。所有置換及其組合旨在落入本發明的范疇之內。
[0106]參考圖17Α和圖17Β，根據另一實施方案的光電檢測器包括至少一個控制節點或柵極(圖17Α和圖17Β的光電檢測器的示例性橫截面圖圖示兩個控制節點或柵極-參見，柵極I和柵極2)、光吸收區、主體區和布置成與一個或多個控制節點或柵極呈位置關系的至少一個摻雜雜質區(圖17Α和圖17Β的示例性實施方案再次圖示兩個摻雜區-參見ρ+區)。光電檢測器還包括在操作中為光電檢測器的輸出部的接觸區。在圖17Α的示例性實施方案中的光電檢測器被制造在絕緣體上半導體(SOI)基板(例如，布置在絕緣體區/層/材料(例如，氧化硅、氮化硅和/或其組合)上或上方的硅或鍺區/層/材料)中或其上。圖17Β的示例性實施方案中的光電檢測器可制造于硅(例如，標準塊體硅)、硅-鍺、砷化鎵或絕緣體(例如，玻璃等)上。
[0107]簡要地說，在一個實施方案中，控制節點或柵極(下文為“柵極”)可以包括導電型材料(導體或摻雜半導體)，例如，金屬(例如，鋁或銅)、金屬化合物和/或摻雜半導體(例如，摻雜有施主或受主雜質的硅)。柵極經由絕緣體或介電材料(例如氧化硅、氮化硅或其組合或復合物，例如，0N0)與主體區間隔開。
[0108]主體區可被制造在基板中或其上。在一個實施方案中，主體區是本征或摻雜半導體(例如，本征/未摻雜硅、鍺或碳化硅或輕摻雜(用施主或受主雜質)硅、鍺或碳化硅)。實際上，主體區可以是來自IV族半導體的一種或多種材料，包括硅、鍺、碳化硅和/或其組合(例如，硅-鍺)ο主體可以是本征材料或含有雜質的材料，例如，(多個)η型或ρ型材料。
[0109]如上所述，光電檢測器包括至少一個摻雜區-參見ρ+區。摻雜半導體區可以被布置和/或形成在基板中或其上且并置主體區。例如，可以通過用P型雜質(例如，硼)摻雜半導體而在基板中形成P型半導體材料。顯然，摻雜半導體區(Ρ+區)還控制光電檢測器的節點，以及在操作中控制光電檢測器的輸出。
[0110]在一個實施方案中，光吸收區被布置和/或形成在基板上并且可以包括具有高電子迀移率的材料，例如，鍺、硅-鍺和砷化鎵。以此方式，在操作中，響應于沖擊光或光子，從某些軌道位移的電子可以更輕易或容易地在光吸收區內移動。
[0111]繼續參考圖17Α和圖17Β，接觸區被布置和/或形成在接觸區上或其中并且可包括導電型材料(導體或半導體)，例如，金屬(例如，鋁或銅)、金屬化合物和/或摻雜半導體(例如，摻雜有施主或受主雜質的硅、硅-鍺或砷化鎵)。在一個實施方案中，接觸區是受主型材料，諸如由具有P型雜質(例如，硼、鍺、硅-鍺、碳化硅或砷化鎵的半導體或通過用所述P型雜質摻雜半導體形成的P型半導體材料。實際上，在一個實施方案中，接觸區是由來自IV族半導體的一種或多種材料組成的ρ+型材料，包括硅、鍺、碳化硅和/或其組合。
[0112]重要的是，光電檢測器可以使用現今已知、本文描述的和/或日后開發的任何材料和/或技術制造。
[0113]參考圖17C，在操作中，光電檢測器經由將選定或預定電壓施加到柵極、摻雜區(在這個所示實施方案中，為P+區)和接觸區(在這個實施方案中，為P+接觸區)檢測入射光。在一個實施方案中，將正電壓施加到柵極I和柵極2(例如，VG1 = VG2 = +2V)，將正電壓施加到ρ+區(例如，Vl =V2 = + 1V)，且將負或地電壓施加到ρ+接觸區(例如，VC = OV)。在這些情況下，電場形成并且一些正載流子(即空穴)流向接觸區且負載流子(即電子)通過主體區流向P+區。光電檢測器基本上處于非導電狀態，其中接觸區與P+區之間的電流相當小。
[0114]參考圖17D和圖17E，響應于入射在光電檢測器的光吸收區上或施加到其處的光(例如，從光纖器件輸出的光)，在光吸收區中生成電子-空穴對(例如，鍺或硅-鍺)。在存在由施加到柵極、P+區和P+接觸區的電壓(例如，靜態或固定電壓)產生或提供的電場時，電子-空穴對分開。在這方面，空穴被吸引到且流到P+接觸區并且電子被吸引到且流到主體區，且具體來說，流到柵極(即，柵極I和柵極2)附近和/或下面的的主體區。即，電子-空穴對被電場分開，且空穴流到P+接觸區并且電子流到柵極附近和/或下面的主體區的部分。這在過量電子在該區積聚時引起或造成位于柵極附近和/或下面的主體區中的空穴的勢皇降低。在這些境況下，額外和/或更大的空穴電流被產生且從P+區通過主體區的一部分和光吸收區流到P+接觸區，從而增加輸出電流的幅值。
[0115]因此，負載流子(S卩，電子)在柵極下面積聚，且響應于此，來自并置柵極的ρ+區的正載流子(即空穴)流到接觸區(此處為P+接觸區)。以此方式，光電檢測器處于導電狀態或模式，提供大的內部電流增益。電流在P+區與接觸區之間流動且在檢測到或響應于入射光輸出電流。
[0116]顯然，在不存在入射光時，由于施加到柵極的電壓造成或提供的壁皇，幾乎沒有電流在P+區與接觸區之間流動。此外，可經由移除/改變施加到柵極I和柵極2、接觸區、P+區中的一個或多個的電壓，和/或將相反極性電壓施加到柵極I和柵極2、接觸區、ρ+區中的一個或多個中的一個或多個來禁用光電檢測器。例如，減少施加到柵極和/或P+區的電壓可將光電檢測器置于非導電狀態。
[0117]實施或啟用光電檢測器的感測的所示/示例性電壓電平只是示例性的。所指示的電壓電平可以是相對的或絕對的。或者，由于每個電壓電平例如可以增加或減少給定電壓量(例如，每個電壓可增加或減少0.1伏特、0.15伏特、0.25伏特、0.5伏特、I伏特)，所指示的電壓可以是相對的，而不管一個或多個電壓(例如，施加到柵極I和柵極2、p+區和/或接觸區的電壓)變為或為正和負。
[0118]此外，類似先前實施方案中所述，光電檢測器的檢測時間可以是可編程或可調諧的，例如以滿足或適應響應時間規格以及功率消耗規格。在一個實施方案中，(例如通過增加電場)調整施加到柵極的電壓以增加光電檢測器的響應時間。在另一實施方案中，調整施加到柵極的電壓以減小光電檢測器的功率消耗。因此，可調整響應時間和/或功率消耗例如以適應期望的/所需的規格。所有置換響應時間和/或功率消耗及其組合旨在落入本發明的范疇之內。
[0119]此外，在一個實施方案中，例如通過增加主體區內的電場調整施加到η+區和P+區的電壓以減少光電檢測器的響應時間。此處，調整(例如，增加)η+區和ρ+區與相關聯區之間的電場以調整光電檢測器的響應時間(例如，減少)。在另一實施方案中，調整施加到η+區和P+區的電壓以減小光電檢測器的功率消耗。圖18示出針對光電檢測器的響應時間增加施加到η+區和ρ+區的電場的效果的示例性實施方案。因此，響應時間和/或功率消耗可被控制、調整和/或編程，以例如適應光電檢測器的期望/需要的規格。所有置換響應時間和/或功率消耗及其組合旨在落入本發明的范疇之內。
[0120]除此之外或取而代之，在一個實施方案中，在感測光(或數據)之前，光電檢測器被置于預定狀態。例如，在感測之前，可將載流子從主體區移除，使得在感測開始時主體區中(以及柵極附近和/或下面)的載流子濃度低于預定值。在一個實施方案中，通過以下方式將將光電檢測器置于預定狀態:將預定電壓施加到P+區且將電壓脈沖施加到柵極以從主體區移除載流子，從而在柵極柵極I和柵極2下方提供耗盡區。在感測之前，將光電檢測器建立在預定狀態(例如，周期性)可增加或增強光電檢測器在感測/操作期間的穩定度、響應時間和/或精確度。
[0121]顯然，圖19A-19C圖示圖17A-17C的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖17A-17C的橫截面圖的位置。相對于圖19C，柵極I和柵極2互連為一個結構。
[0122]參考圖20Α，在另一實施方案中，光電檢測器包括布置在基板區的背側表面上(例如，與在其上布置P+區和柵極的主表面相對的主表面)的接觸區。在這個實施方案中，主光吸收區是基板區的一部分，其在示例性實施方案中可以是硅(例如，低摻雜P型硅基板)、硅-鍺或砷化鎵或其組合(例如，鍺和砷化鎵兩者)。此處，光吸收區是促進響應于入射光生成載流子的材料。光吸收區可以是摻雜或未摻雜材料(例如，比類似未摻雜或輕摻雜半導體材料更多響應于光子的重摻雜半導體材料(例如，高摻雜娃))。
[0123]在這個實施方案中，響應于入射光，電子和空穴在光吸收區中產生且在存在由施加到P+區(例如VI = +3V)、柵極(例如，大于VGI = +4V)和接觸區(負或接地電壓VC = OV)的電壓(例如，靜態或固定電壓)而產生或提供的電場時分開，其中在這個示例性實施方案中，接觸區是P+型接觸區。在這些境況下，空穴流到P+接觸區并且電子流到主體區，且具體來說，流到柵極(即，柵極I)附近和/或下面的的主體區。類似于上文所述，隨著過量電子在位于柵極附近和/或下面的主體區中積聚，電子壁皇(帶隙)在其中下降。這導致從P+區流過基板區的一部分到接觸區的額外和/或更多的空穴電流。圖20A的光電檢測器的操作與上文相對于圖17A和圖17B的光電檢測器所述大致相同。為簡要起見，將不重復該討論。
[0124]顯然，柵極和摻雜區(ρ+區)的材料和配置可以與結合圖17A和圖17B的實施方案所述相同。此外，圖20B和圖20C圖示圖20A的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中虛線A-A指示圖20A的橫截面圖的位置。
[0125]在一個實施方案中，圖20A的示例性光電檢測器可以包括兩個或多個ρ+區，每個ρ+區具有相關聯的柵極。例如，參考圖21A，在又一實施方案中，光電檢測器包括至少兩個摻雜區(P+區)，每個與相關聯柵極或控制節點(分別命名，柵極I和柵極2)具有位置關系。柵極和摻雜區(P+區)的材料和配置可以與結合圖17A、圖17B和圖20A的實施方案所述相同。為簡要起見，將不重復該討論。
[0126]此外，圖21A的光電檢測器的操作與上文相對于圖20A的光電檢測器所述大致相同。即，響應于入射光，電子和空穴在光吸收區中產生且在存在由施加到P+區(例如，+3V)、柵極(例如，大于+4V)和接觸區(負或接地電壓)的電壓(例如，靜態或固定電壓)而產生或提供的電場時分開。隨著過量電子在位于柵極附近和/或下面的基板區中積聚，空穴的勢皇在該區中降低，從而提供從ρ+區流到接觸區的空穴電流。顯然，在這個示例性實施方案中，接觸區再次為P+型接觸區。
[0127]圖21B和圖21C圖示圖21A的光電檢測器的橫截面圖的示例性俯視圖，其中圖21B和圖21C中的虛線A-A指示圖21A的橫截面圖的位置。相對于圖21D，柵極I和柵極2可以互連為一個結構。
[0128]顯然，相對于圖20A所示的光電檢測器，圖21A所示的示例性光電檢測器可以響應于入射光生成更大電流。即，多個P+區(具有與其并置的相關聯柵極)可以響應于入射光組合生成更大電流。此外，圖21A的光電檢測器實施方案可以用作光電檢測器器件的光電檢測器陣列的“積木式部件”，其中柵極電連接且輸出端并聯連接。實際上，本文的所有實施方案可以用作光電檢測器器件的光電檢測器陣列的“積木式部件”。在圖21A的實施方案中，優選的是，基板是低摻雜的且電場存在于接觸區和P+區之間的區中。
[0129]雖然已通常將前述實施方案的接觸區描述為ρ+區，但是在另一實施方案中，接觸區可以是η+型。例如，參考圖22A和圖22B，其中圖22A或圖22B的實施方案的接觸區是η+型接觸區，光電檢測器可以特征化為η+ρηρ+型結構。此處，除了η+接觸區之外，光電檢測器的材料、架構和布局可以相同。因此，結合圖17Α和圖17Β的以上討論(例如，材料)適用于這個實施方案且出于簡要的原因將不再重復。
[0130]參考圖22A-22D，在操作中，響應于入射光，電子和空穴在光吸收區中產生且之后在電子移動到主體區中(由于施加到柵極、η+接觸區、柵極和ρ+區的電壓形成的電場)且空穴移動到η+接觸區時分開。在一個實施方案中，經由將正電壓施加到柵極I和柵極2(例如，VG1=VG2 = +2V)，將正電壓施加到ρ+區(例如，V1=V2 = + 1V)，且將負或地電壓施加到接觸區(在這個示例性實施方案中為η+接觸區，VC = OV)而提供電場。
[0131]因此，電子-空穴對被電場分開，且空穴流到η+接觸區并且電子流到柵極附近和/或下面的主體區的部分。隨著過量電子在位于柵極附近和/或在下面的主體區中積聚，空穴的勢皇在位于柵極附近和/或下面的主體區中降低，提供從P+區流到接觸區的額外和/或更多的空穴電流，從而增加輸出電流的幅值。
[0132]因此，處于導電狀態或模式的圖22A-22D的光電檢測器由于柵極下方積聚過量負載流子的正反饋機制而提供大的內部電流增益，其繼而減小對應于這些區的帶隙。電流在P+區與η+接觸區之間流動且在檢測到或響應于入射光輸出電流。
[0133]在本文所述的每個實施方案中，示例性光電檢測器的檢測時間或觸發時間可以是可編程或可調諧的，例如以滿足或適應響應時間規格以及功率消耗規格。在一個實施方案中，(例如，通過增加電場)調整施加到柵極的電壓以增加光電檢測器的響應時間。在另一實施方案中，減少施加到柵極的電壓以減小光電檢測器的功率消耗。所有置換及其組合旨在落入本發明的范疇之內。
[0134]顯然，可以在分立器件(例如，分立光子接收器元件)中并且結合不管現今已知或日后開發的任何類型的集成電路(例如，集成CMOS光子接收器電路)實施光電檢測器;所有這些配置旨在落入本發明的范疇之內。此外，可以使用不管現今已知或日后開發的任何制造技術，制造本發明的光電檢測器和/或光電檢測器-集成電路器件;所有這些技術旨在落入本發明的范疇之內。
[0135]例如，可以經由CMOS工藝制造光電檢測器。(參見例如圖23A-23F)。例如，在光電檢測器包括η+區和ρ+區(參見例如圖12Α、圖15Α、圖16Α和圖16Β的說明性實施方案)時，ρ+區、柵極和接觸區可以在制造PMOS和NMOS晶體管的CMOS工藝期間或關于所述CMOS工藝被制造。具體來說，在一個實施方案中，在形成柵極之后，可進行η+植入(參見圖23B)，且之后可形成η+區的一部分的接觸部(參見圖23C)。可以類似方式(參見圖23D和圖23Ε)形成ρ+區。圖23F圖示所得或“最終”結構的橫截面。顯然，在如本文所提出的數個示例性實施方案中光電檢測器不包括η+區時，可忽略結合光電檢測器的η+處理。
[0136]可在CMOS晶體管的形成期間進行光電檢測器的η+植入和ρ+植入。或者，可在CMOS晶體管的形成之前或之后進行光電檢測器的η+植入和ρ+植入。此外，可在這些CMOS工藝之后制造圖12A、圖15A、圖16A、圖16B、圖17A和圖22A的光電檢測器的光吸收區和接觸區而不影響CMOS電路。
[0137]在另一方面，光電檢測器可被配置和/或布置成根據本文描述和/或圖示的任何實施方案的陣列。除了光電檢測器陣列之外，所述陣列可以包括管理光電檢測器陣列的采集、捕獲和/或感測操作的控制電路。(參見例如圖1O)。例如，控制電路可以使得數據采集或感測與傳輸的數據速率相關的方式控制或啟用/禁用光電檢測器。在另一實施方案中，光電檢測器陣列耦合到多個光纖輸出器件，其中每個光纖器件與所述陣列的一個或多個光電檢測器相關聯，且控制電路可以根據所述光纖器件的相關聯輸出控制或啟用/禁用光電檢測器子集。
[0138]光電檢測器陣列可以由集成在管芯上的多個分立器件和/或由多個光電檢測器形成，其中光電檢測器陣列部分包括多個光電檢測器以采集、捕獲、轉換和/或感測來自一個或多個相關聯光纖輸出的入射光。光電檢測器可以被配置和/或安置成任何陣列架構并且結合不管現今已知或日后開發的任何類型的集成電路;所有這些配置旨在落入本發明的范疇之內。此外，可以使用不管現今已知或日后開發的任何制造技術，制造陣列(其包括多個光電檢測器)和/或光電檢測器陣列-集成電路器件實施方案;所有這些技術旨在落入本發明的范疇之內。
[0139]顯然，參考圖3和圖11，光電檢測器可以耦合到電流放大器或光電檢測器(和其它電路)來測量/調節光電檢測器輸出的電流(例如，響應于圖5A、圖17A、圖17B、圖20A、圖20B、圖22A和圖22B所示的示例性實施方案中的光/數據的檢測經由接觸區和ρ+摻雜區輸出)。顯然，電流光電檢測器可以是高速感測放大器等等。現今已知或日后開發的所有電流感測電路和架構旨在落入本發明的范疇之內。
[0140]此外，在本文所描述和/或圖示的實施方案中的柵極、接觸區和ρ+區可以由半導體(例如，摻雜受主雜質的硅)或在所述半導體中形成。或者，一個或多個(或所有)這些特征(柵極和區)可以包括金屬(例如，鋁或銅)或金屬化合物或由其形成(不管是全部或部分)。
[0141]顯然，光電檢測器、光電檢測器陣列和/或管芯/器件(包括光電檢測器和/或光電檢測器陣列)可包括布置在其上方或其上的抗反射材料。在一個實施方案中，抗反射材料被布置在(光電檢測器陣列的)光電檢測器或多個光電檢測器的光吸收區上方或其上。在另一實施方案中，抗反射材料可被布置在整個結構或其顯著部分上或上方。
[0142]此外，如上所述，光電檢測器可以分立光電檢測器或具有光子接收器部分(其可包括一個或多個光電檢測器(包括光電檢測器陣列))的集成電路器件來實施。此外，光電檢測器可以標準平面技術(如本文所示)或任何3D技術(例如，平面或垂直型)，或支柱柵極架構)實施。鑒于絕緣或非導電區(例如，塊體型材料/基板中)，光電檢測器的主體區可以或可以不電浮動。如本文所示，光電檢測器可以形成在SOI基板或塊體硅基板上。
[0143]此外，雖然許多光電檢測器實施方案使用“接觸區”(參見例如圖5A-5C)，但是本發明使用的光電檢測器可以包括一個或多個額外接觸區(η+或ρ+型接觸區)。例如，參考圖24A-24C，示例性光電檢測器包括額外接觸區(接觸區2)以改善檢測器的性能。在操作中，可將DC電壓施加到接觸區2(例如，Vc2 = 0v，接地)以便在操作期間或在不活動時段期間在檢測器內提供勢皇的額外控制。實際上，本文描述和圖示的這種其它光電檢測器實施方案可以包括更多一個或更多額外接觸區(η+或ρ+型接觸區)。出于簡要原因，將不關于本文描述和圖示的其它示例性實施方案詳細重復這些討論。
[0144]如上所述，實施或啟用光電檢測器的感測的所示/示例性電壓電平只是示例性的。所指示的電壓電平可以是相對的或絕對的。或者，由于每個電壓電平例如可以增加或減少給定電壓量(例如，每個電壓可增加或減少0.1伏特、0.15伏特、0.25伏特、0.5伏特、I伏特)，所指示的電壓可以是相對的，而不管一個或多個電壓。
[0145]應注意，術語“電路”可尤其指有源和/或無源且耦合在一起以提供或執行希望的功能的單個組件或多個組件(不管是集成電路形式或以其它形式)。術語“電路系統”可尤其指電路(不管集成或以其它形式)、這種電路組、一個或多個處理器、一個或多個狀態機、實施軟件的一個或多個處理器、一個或多個門陣列、可編程門陣列和/或現場可編程門陣列或一個或多個電路(不管集成或以其它形式)、一個或多個狀態機、一個或多個處理器、實施軟件的一個或多個處理器、一個或多個門陣列、可編程門陣列和/或現場可編程門陣列的組合。術語“數據”可尤其意指是以模擬還是以數字形式且可以是一位(等等)或多位(等等))的電流或電壓信號。
[0146]顯然，本文參考本文的“一個實施方案”或“實施方案”意指結合實施方案所述的特定特征、結構或特性可以包括在本發明的一個或一些或全部實施方案中。本說明書使用或呈現短語“在一個實施方案中”或“在另一實施方案中”并非指相同實施方案，或者與一個或多個其它實施方案互相排斥所需的單獨或替代實施方案。同樣應用于術語“實施方式”。
[0147]此外，本文描述為示例性的實施方案或實施方式不應解譯為例如優選或優于其它實施方案或實施方式;而是，實際上希望反映或指示所述實施方案或多個實施方案為示例實施方案。
[0148]本發明既不限于任何單個方面或其實施方案，也不限于這些方面和/或實施方案的任何組合和/或置換。此外，本發明的每個方面和/或其實施方案可以單獨或組合本發明的其它方面和/或其實施方案中的一個或多個使用。為簡要起見，本文不再單獨討論和/或圖示某些置換和組合。
[0149]還應注意，本文公開的各個電路和電路系統可以使用計算機輔助設計工具來描述且表述(或表示)為例如根據其行為、寄存器傳送、邏輯組件、晶體管、布局幾何結構和/或其它特性體現在各種計算機可讀介質中的數據和/或指令。可實施這些電路表述的文件和其它對象的格式包括(但不限于)支持諸如C、Verilog和HLDL的行為語言的格式，支持如RTL的寄存器級描述語言的格式，以及支持諸如⑶SI1、⑶SII1、⑶SIV、CIF、MEBES的幾何描述語言的格式以及任何其它適當格式和語言。可體現這些格式化數據和/或指令的計算機可讀介質包括(但不限于)以各個形式(例如，光學、磁性或半導體存儲介質)的非易失性存儲介質和可用來通過無線、光學或有線信號傳送介質或其任何組合傳送這些格式化數據和/或指令的載波。這些格式化數據和/或指令經由載波傳送的示例包括(但不限于)在互聯網和/或其它計算機網絡上經由一個或多個數據傳送協議(例如HTTP、FTP、SMTP等)傳送(上載、下載、電子郵件等)。本發明還涉及本文所描述的電路的這種表示，和/或由此實施的技術，且因此旨在落入本發明的范疇之內。
[0150]實際上，當在計算機系統內經由一個或多個計算機可讀介質接收時，上述電路的這些基于數據和/或指令的表述可以由計算機系統內的處理實體(例如，一個或多個處理器)結合包括(并非限制)網表生成程序、放置和布線程序等的一個或多個其它計算機程序的執行加以處理，以生成這些電路的物理顯現的表示或圖像。之后，這種表示或圖像可以例如通過支持生成在器件制造工藝中用來形成電路的各個組件的一個或多個掩膜而用在器件制造中。
[0151]此外，本文公開的各種電路和電路系統以及技術可以經由仿真和基于仿真指令的表述使用計算機輔助設計、仿真和/或測試工具來表示。本發明的電路的仿真(包括光電檢測器和/或由此實施的技術)可以由計算機系統實施，其中這些電路和由此實施的技術的特性和操作經由計算機系統仿真、仿制、復制、分析和/或預測。本發明還涉及發明器件和/或電路和/或由此實施的技術的這些仿真和測試，且因此旨在落入本發明的范疇之內。對應于這種仿真和/或測試工具的計算機可讀介質和數據還旨在落入本發明的范疇之內。
[0152]顯然，如果在權利要求書適用，光電檢測器的接觸區可被布置和/或形成在基板(參見例如，圖12A、圖15A、圖16A和圖16B的實施方案所示的ρ+區或η+區中的一個)中，或被布置和/或形成在基板(參見例如圖17Α-17Ε的實施方案的ρ+接觸區或圖22A-22D的實施方案的η+接觸區)中。
[0153]在權利要求書中，術語“確定”和“計算”及其其它形式(S卩，確定中、已確定等或計算中、已計算等)尤其指計算、評估、確定和/或估計及其其它形式。
[0154]此外，本文的術語“第一”、“第二”等并非表示任何順序、數量或重要性，而是用來彼此區分元件。此外，本文的術語“一個(a/an)”并非表示對數量的限制，而是表示存在至少一個參考項。此外，術語“數據”可尤其意指無論以模擬或數字形式的電流或電壓信號(其可以是一位(等等)或多位(等等))。
[0155]如權利要求書中所使用，術語“包括(comprise/comprising/include/including)”、“具有(have/having)”或其任何其它變體旨在涵蓋非排它性包括，使得包括元件清單的工藝、方法、物件或設備不只包括這些元件而是可以包括未明確列出或這些工藝、方法、物件或設備固有的其它元件。
[0156]此外，一個或多個電路、電路系統、節點和/或組件“耦合”的聲明意指只要鏈接發生，電路、電路系統、節點和/或組件即通過一個或多個中間電路、電路系統、節點和/或組件直接或間接一起接合和/或操作(例如，物理上或電氣上)；“直接耦合”意指兩個元件直接接合、接觸和/或彼此操作。
【主權項】
1.一種接近傳感器系統，其包括: 光電檢測器，其包括第一摻雜區、柵極、第二摻雜區和光吸收區，其中所述光吸收區包括至少一種材料，其中響應于入射在其上的光生成相反電荷的載流子對，其中所述第一摻雜區吸引具有第一電荷的所述載流子對的第一載流子，其中所述第二摻雜區吸引具有第二相反電荷的所述載流子對的第二載流子，且其中所述光電檢測器生成指示所述接近傳感器系統附近中存在對象的輸出信號； 控制電路，其用于生成施加到所述光電檢測器的多個控制信號，其中所述多個控制信號包括施加到所述光電檢測器的所述第一摻雜區的第一控制信號、施加到所述光電檢測器的所述柵極的第二控制信號以及施加到所述光電檢測器的所述第二摻雜區的第三控制信號;其中施加的控制信號控制所述光電檢測器的操作狀態;和 信號檢測器，其檢測來自所述光電檢測器的所述輸出信號。2.根據權利要求1所述的接近傳感器系統，其中所述光電檢測器的所述第一摻雜區由P型半導體形成且所述第二摻雜區由η型半導體形成。3.根據權利要求1所述的接近傳感器系統，其中所述控制電路通過為所述第一控制信號、所述第二控制信號和所述第三控制信號生成第一組相對電壓振幅而將所述光電檢測器置于非檢測狀態，使得所述光電檢測器處于所述光電檢測器中大致上無電流的反向偏置模式。4.根據權利要求3所述的接近傳感器系統，其中施加到所述第一摻雜區的所述第一電壓振幅小于施加到所述第二摻雜區的所述第三電壓振幅。5.根據權利要求1所述的接近傳感器系統，其中所述控制電路通過為所述第一控制信號、所述第二控制信號和所述第三控制信號生成第二組相對電壓振幅而將所述光電檢測器置于檢測狀態，使得在所述光電檢測器上不存在入射光時所述光電檢測器處于所述光電檢測器中大致上無電流的正向偏置模式。6.根據權利要求5所述的接近傳感器系統，其中施加到所述第一摻雜區的所述第一電壓振幅與施加到所述第二摻雜區的所述第三電壓振幅不同達約I伏特。7.根據權利要求1所述的接近傳感器系統，其中所述控制電路通過生成所述第一控制信號、所述第二控制信號和所述第三控制信號的第二組相對電壓振幅而將所述光電檢測器置于檢測狀態，使得在所述光電檢測器上存在入射光時所述光電檢測器處于所述光電檢測器中有電流的正向偏置模式。8.根據權利要求7所述的接近傳感器系統，其中增加所述第一摻雜區與所述第二摻雜區之間的電場減小響應于所述入射光在所述光電檢測器中的所述電流的時間。9.根據權利要求7所述的接近傳感器系統，其中減少所述第一摻雜區與所述第二摻雜區之間的電場增加響應于所述入射光在所述光電檢測器中的所述電流的時間。10.根據權利要求1所述的接近傳感器系統，其中所述控制電路施加所述控制信號以使所述光電檢測器在非檢測狀態與檢測狀態之間交替11.根據權利要求10所述的接近傳感器系統，其中所述控制電路通過生成所述第一控制信號、所述第二控制信號和所述第三控制信號的第一組相對電壓振幅而將所述光電檢測器置于所述非檢測狀態，使得所述光電檢測器處于大致上無電流的反向偏置模式。12.根據權利要求11所述的接近傳感器系統，其中所述控制電路通過生成所述第一控制信號、所述第二控制信號和所述第三控制信號的第二組相對電壓振幅而將所述光電檢測器置于所述檢測狀態，使得所述光電檢測器處于不存在入射光時大致上無電流且存在入射光時有電流的正向偏置模式。13.根據權利要求1所述的接近傳感器系統，其還包括脈沖光源。14.根據權利要求13所述的接近傳感器系統，其中所述脈沖光源與所述光電檢測器同步且在所述光電檢測器處于檢測狀態時發射光。15.—種使用根據權利要求14所述的接近傳感器系統檢測目標存在的方法，其中所述光源的所述發射與所述光電檢測器中的電流的所述檢測之間的時間，由于來自所述目標的入射反射光，用來檢測所述目標的所述存在。16.—種使用根據權利要求14所述的接近傳感器系統檢測目標的距離的方法，其中所述光源的所述發射與所述光電檢測器中的電流的所述檢測之間的時間，由于來自所述目標的入射反射光，用來確證所述目標的所述距離。
【文檔編號】H01L31/112GK105849583SQ201480046444
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年7月3日
【發明人】塞蓋·奧霍尼恩, 馬克西姆·貢雷夫
【申請人】阿克特萊特股份公司