TW396707B - Semiconductor device - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______Β7 _ 五、發明説明（1 ) 發明背景 以下是本發明之習知技藝。 • Shin Kikuchi 和 Yoshio Koide，發表於 1 9 9 3 年電視 協會論文，VoL47. No.9,之"高速，高分魬接觸型線性影 像感應器B A S I S多晶片接觸感應器〃。 •1992年8月13曰公開之JPA 4— 2 2 3 7 7 1。 • 1997年3月7日公開之JPA9-65215 〇 • R.Gregorian 和 G. C. Temes 所發表於 1 9 8 6 年 2 月 之 ''用於訊號處理之類比MOS積體電路〃。 •1995年2月14曰公開之】？么一 7 4 4 2 5 4° 發明領域 本發明係關於一種半導體裝置，其具有電流鏡電路， 光電轉換裝置，和影像讀取裝置，且更特別而言，係關於 —種光電轉換裝置，其具有C Μ 0 S電流鏡固定電流源電 路，和影像讀取裝置，其具有多感應器，其中安排有多數 之光電轉換裝置。 相關技藝之說明 近年來，在光電轉換裝置之領域中，已快速的發展出 光接收元件和其週邊電路形成在單一基底者。此種光電轉 {請先閱讀背面之注意事項再填寫木頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規杧210 X 297公釐） -4- 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _ΒΊ_____ 五、發明説明（2 ). 換裝置之例爲一線性感應器，其中運算放大器和光接收元 件形成在單一半導體基底上（電視協會論文，1〇1· 47，Νο·9，1993，ρ.1，ΐ80)，具有取 樣保持電路之影像感應器（日本專利第4 — 2 2 3 7 7 1 號案），和具有由運算放大器構成之內部參考電壓產生電 路之周態影像感應器（日本專利第9 一 6 5 2 1 5號案） 〇 用於運算放大器之偏壓電流一般使用固定電流源電路 產生。當固定電流源電路使用MO S電晶體形成時，一般 使用如圖1 0所示C Μ 0 S固定電流源電路（R. Gregorian 和G. C. Temes，"用之訊號處理之類比M〇S積體電路〃 ’P’ 127，圖4和5)。此外，亦提出有如日本專利 第7 — 4 4 2 5 4號案所揭示之CMO S固定電流源電路 〇 以下參考圖1 〇說明習知CMO S固定電流源電路之 操作。 圖1 0顯示電源電壓應用至構成電流鏡電路之習知 c Μ 〇 S固定電流電路之狀態。參考圖1 0，由Q 3之汲 和1流至Q 2之汲極之電流等於由Q 4之汲極流至Q 1之汲 極之固定電流。一般而言，當固定電流流動時（MO S電 晶體Q 2和Q 4在圖1 0中在飽和區域中操作），固定電 流電路穩定。 ®11爲習知固定電流電路（圖10)之圖樣之平面 圖。圖1 2霉沿圖1 1之A — A /線所截取之示意截面圖 本紙張尺度適用中國國家標準（.CNS ) Λ4規*二10X297公釐j Τζ". (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標率局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 。圖10中之NMOS Q1和Q2和PMOS Q3和 Q4分別相當於圖11中之nm〇S 104和10 3和 P M 〇 S 101 和 1〇2。 由圖1 1和1 2可知，習知PMOS和NMO S具有 實質相同的汲極區域之開口區域。 但是，在此光電轉換裝置中，其中習知技藝所揭示之 CMOS固定電流電路和光接收元件形成在一半導體基底 上’ C Μ 0 S固定電流電路在光照射下難以操作。更特別 而百，CMO S固定電流電路可穩定，而幾乎沒有固定電 k流動（在圖1 〇中’ Voi与Vdd，Vo.2与Gnd)。在 此狀態下’由於實質無電位差異，幾乎無偏壓 電流流動’因此，電路無法正常的操作。 以下說明其理由。 例如’當光載子產生在由PMO S電晶體Q3之汲極 (P型）和一基底（井：N型）形成之p — n接面上時， 在圖1 0中之射出電洞累積在VQ1*。結果，電位上 升關閉PM〇S電晶體Q 3和Q4。因此，電位V〇2下降 ’且固定電流電路最終穩定，而幾乎沒有固定電流流動。 再者，當光載子產生在由NMO S電晶體Q 1之汲極 (N型）和一井（p型）形成之p — ^接面上時.，在Q 1 中產生之發射電子累積在VQ2中，且因此，電位乂。2下降 。固定電流電路穩定，而幾乎無固定電流流動，因此難以 正常的操作。因此，當固定電流電路無法滿意的遮住光， 在半導體基底之設計規則和圖樣佈局上之限制下，固定電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4祝格（210X297公釐） _ g · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "衣· 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7_' —_ 五、發明説明（4 ) 流電路難以正常的操作。 ‘ 發明槪要 本發明用以解決上述之問題，且其目的乃在於提供一 種半導體裝置，其具有一CMOS電流鏡電路以在光照射 下仍可正常的操作，具有該裝置之光電轉換裝置，和具有 安排有多數光電轉換裝置之多感應器之影像讀取裝置。 在下述之說明中，即使當兩電流鏡電路串聯連接時， 亦只以一電流鏡電路爲範例。 爲了達成上述之目的，依照本發明之光電轉換裝置具 有下述之構造。 亦即，一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動 之光電轉換元件， 該電流鏡電路具有： 第一 PMOS電晶體（2),其源極連接至一正電源 ， 第二P Μ 0 S電晶體（1 ),其源極連接至該正電源 ，和閘極和汲極連接至第一 Ρ Μ〇S電晶體之閘極， 第一 NMOS電晶體（4)，其源極連接至一參考電 位，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ〇S電晶體之汲極，和 第二ΝΜΟ S電晶體（3 )，其源極經由一電阻連接 至該參考電位，閘極連接至第一 Ν Μ 0 S電晶體之閘極， 和汲極連接至第二PMO S電晶體之汲極， 該電流鏡電路具有一光二極體（5 )，其陰極連接至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -----------裝 — I ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 -----B7 _ 五、發明説明（5 ) 第二P Μ 0 S電晶體之汲極。 此時，該光二極體最好在第二PMOS電晶體之汲極 和I參考電位間接收逆向偏壓。 替代的，電流鏡電路具有一光二極體（5 >,其陽極 連接至第一NMOS電晶體之汲極，且該光二極體在第一 ΝΜΟ S電晶體之汲極和正電源間接收逆向偏壓。 任一電流鏡電路連接至多數之光電轉換元件以構成一 多感應器（101, 101’，101")，藉以達成具有 多感應器之影像讀取裝置當成用以讀取影像之感應器。 爲了達成上述之目的，依照本發明之半導體裝置具有 下述之構造。 亦即，一種半導體裝置，包含一控制電路（20， 2 0Α)，其由至少第一導電型之第一區域和第二導電型 之第二區域所構成， 該控制電路包括一半導體元件（5 ),其中當由該半 導體裝置之外部擾動而在第一或第二區域發生電位變化時 ，會引起相對於該電位變化之電位變化。 經濟部中央標率局員工消費合作社印裝 ·'Α Λ .., I - - - - - -1 m nn nn n t (請先閱请背面之法意事項存填寫本頁) ©I. 較佳的該控制電路藉由形成第一導電型之第一區域 之多數PMOS電晶體（1，2)和形成第二導電型之第 二區域之多數Ν Μ〇S電晶體（3 , 4 )而構成電流鏡電 路，和 該半導體裝置藉由該電流鏡電路和連接至該電流鏡電 路之光電轉換電路而作用掌成光電轉換裝置。 爲了達成上述之目的，依照本發明之光電轉換裝置具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） _ 8 _ A7 _______B7_'_ 五、發明説明（6 ) 有下述之構造。 亦即，一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動 之光電轉換元件， 該電流鏡電路具有： 第一 PMO S電晶體（2 )，其源極連接至一正電源 > 第二PMOS電晶體（1),其源極連接至該正電源 ，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S電晶體之閘極， 第一NMOS電晶體（4)，其源極連接至一參考電 位，和閘極和汲極連接至第一 Ρ Μ 0 S電晶體之汲極，和 第二NMO S電晶體（3 )，其源極經由一電阻連接 至該參考電位，閘極連接至第一 Ν Μ 0 S電晶體之閘極， 和汲極連接至第二Ρ Μ 0 S電晶體之汲極， 其中當光入射在光電轉換元件時，在第一PMOS電 晶體之·汲極區域中產生之光電流大於在第一 Ν Μ 0 S電晶 體之汲極區域中產生之光電流。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，第一PMOS電晶體之汲極區域之開口面積大 於第一Ν Μ 0 S電晶體之汲極區域之開口面積。替代的， 當光入射在光電轉換元件上時，在第二NMOS電晶體之 汲極區域中產生之光電流大於在第一 Ρ Μ 0 S電晶體之汲 極區域中產生.之光電流。在此例中，第—ρ Μ 0 S電晶體 之汲極區域之開口面積大於第一 Ν Μ 0 S電晶體之汲極區 域之開口面積。 本發明之其它特徵和優點可由下述之說明伴隨附圖之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ).Α4規格（210X297公釐） -9 - .電 A7 B7 五、發明説明（7 ) 解說而更加淸楚，其中圖中相同之參考數字表示相同或年目 似之元件。 圖式簡單說明 圖_. 1爲在本里明之第二實施微牛竞圖—素 路圖； - ，圖2_里直直 圖3爲连依照本孽明ϋ三一實|例m轉^^眞中 之三個圖.„素之_1效電路.闐； 圖.,4'爲：1用」在.本.發明之第三實施併-中-之固-定電..流電蹲 圖樣之.平面圖；.. r圖5麗在依照本發明之第四實施例之光電轉換裝置之 等效電路圖； 圖6爲使用在本發明之第四實施..例..中之固定電流電路 广TTI——. ........ .........^ ----· -Τ' --· 圖樣之平面,； 圖 7 爲 C Μ 0 S一k第二 Ρ Μ 0 S’ 和 Ν Μ CL^)—之 1寘 尊面圖； 圖8爲依照本發明之第六實施龜之_^_藍應_1氩造電 路圖； 圖9爲依照皇秦怎第七-實雀，^^ -像_感應器之構造 圖.1J1爲習知固定電流電源電路之等效電路圖 圖1 1爲、置知風定―電窳罨-源屬都一之-圖—樣之例之―私面―圖- ；和 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（ 210X297公釐） _ 1〇 · A7 B7 五、發明説明（8 ) 圖1 2^爲f知c M Q S _ L第一 之承意截面圖。/

一—P—M-U—和-…-N—M—0 S 主 經濟部中央標傘局員工消費合作社印製 2 1 2 3 4 5 2 2 2 2 2 2 要元件對照表 0，1 0 ’，1 0 ’’ 1，1 1 ’，1 1，’ 2，1 2 ’，1 2 ’， 3，1 3 ’，1 3 ’’ 0 固定電流源 光二極體 P Μ 0 S電晶體 重置開關 Ρ Μ 0 S電晶體 第二PMO S電晶體 第一 PM〇S電晶體 第二NMO S電晶體 第一 NMO S電晶體 光二極體 1 共同輸出線 3 光接收元件陣列 4 運算放大器 2 移位暫存器 5，2 8，2 9，3 1 6，2 7，3 0，3 5 8 電容 0 1，10 1’，101 0 2，10 2’，102 0 3 ， 1 0 3 ’， 1 0 3 3 6 7

3 4 Ρ Μ 〇 S Ν Μ〇S 光電轉換裝置 Ν位元延遲機構 Κ位元移位暫存器 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

'Κ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明说明（9 ) 104，104’，104" 光接收元件陣列 105，105’，105’’ 時間產生電路 1 〇 6，1 〇 6 ’，1 0 6 ’’ 訊號輸出放大器 1 〇 9，1 〇 9 ’，1 0 9 ’’次一晶片啓始訊號線 13 6 透明支持 135LED光源 1 3 4 透鏡陣列 1 0 0 多感應器 132 陶瓷板 1 3 3 晶片塗覆劑 1 3 7 外殼 較佳實施例之詳細說明 以下參考圖式詳細說明本發明之實施例。 (第一實施例） 圖1爲在依照本發明之第一實施例之光電轉換裝置中 之三個圖素_之等效電路圖。 在圖1所示之等效電路中，當成光電轉換元件之光二 極體 1 0，1 0 ’，1 0 ’’，ρ Μ 〇 S 電晶體 1 1，1 1 ’， 11”之閘極，和重置開關12, 12’， 12’’連接。在光 二極體10，10’，10’’中產生之訊號電荷以源極從動 器由Ρ Μ〇S電晶體1 1 , 1 1、 1 1 ’’讀出。此源極從 動器使用Ρ Μ 0 S電晶體1 3， 1 3 ’，. 1 3 ’’之固定電流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公董） -12- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（10 ) 負載。固定電流源2 〇連接至p Μ 0 S電晶體1 3， 1 3 ，1 3 ’’之閘極。 在圖1所示之光電轉換裝置中，重置脈衝0 r E S改 變爲高位準以啓動重置開關1 2，1 2，，1 2 ’，。因此， 光二極體10，10，，10，，之陽極一次重置爲重置位準 V R E S。光二極體1 〇，1〇’，1 0 ’’以外部視頻光照 射一段預定時間。而後，光二極體.1 〇，1〇，，1 〇，’之 陽極電位降低成等於或低於依照視頻光之照射量之 PMOS電晶體11，11’，11"之臨界位準。 Ρ Μ 0 S電晶體1 1，1 1 ’，1 1 ’’啓動以使相當於視頻 光之量之電流流動。相當於此電流之電壓輸出當成一輸出 電壓以輸出電壓VD1, VD2, VQ3。 在用以產生固定電流負載之電流之固定電流源2 0中 ，電流鏡電路具有第一 Ρ Μ 0 S電晶體2 ,其源極連接至 一正電源；第二PMOS電晶體1，其源極連接至該正電 源，和閘極和汲極連接至第一 Ρ Μ 0 S電晶體之閘極；第 一 NMOS電晶體4，其源極連接至一負電源，和閘極和 汲極連接至第一 PMOS電晶體之汲極；和第二NMOS 電晶體3，其源極經由一電阻R連接至參考電壓負電源， 閘極連接至第一Ν Μ 0 S電晶體之閘極，和汲極連接至第 二PMO S電晶體之汲極。該固定電流源2 0包含一光二 極體5，其陰極連接至第二PMOS電晶體1之汲極，且 接收逆向偏壓。此固定電流源2 0之一特點爲光二極體5 在Ρ Μ ◦ S霉晶體1和G N D間接收逆向偏壓。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _# 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -13- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（n ) 以下說明在第一實施例中之光二極體之面積和遮光率 ，和PMOS電晶體1之汲極之面積和遮光率。 LSI ) 面積 遮光率 p Μ 〇 s ( 1 )之汲極 1 8 0 β m 2 6 5 % 光二極體（5 ) 1 8 0 // m 2 2 0 % 在此例中，在光照射下，固定電流源2 0之P Μ 0 S 1和2流動約2 0 # Α之固定電流，而光二極體5流動1 P A或更小之光電流。因此，光二極體5之光電流不會影 響固定電流源之準確性。 依照第一實施例，即使當光載子產生在由NMO S電 晶體1之汲極（P型）和井（N型）形成之ρ — η接面上 ，在光二極體5中產生之電子可抑制連接至光二極體5之 節點之任何電位上升。因此，Ρ Μ 0 S電晶體1和2可免 於關閉，且固定電流源電路穩定在一正常狀態。 在第一實施例中，即使當在照射光時應用電源電壓， 固定電流源2 0可正常的操作，且圖1所示之光電轉換裝 置可展現正常的光反應。但是，在未使用光二極體5之習 知固定電流源電路中，即使在應用電源電壓下，固定電流 源電路亦保持關閉，且光.電轉換裝置無法展現光反應。 圖1顯示三個圖素之等效電路。實際上，第—實施例 爲由每個晶片2 3 4個圖素所構成之一維線感應器晶片， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝. 、17 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_；_ 五、發明説明（12 ) 且藉由連接多數之一維線感應器晶片在一線上而形成多感 應器。以下參考圖8說明此多感應器。 (第二實施例） 圖2爲在本發明之第二實施例中之等效電路圖。依照 第二實施例之光電轉換裝置執行來自使用運算放大器2 4 之光接收元件陣列2 3之共同輸出線2 1之輸出之阻抗轉 換，和輸出此轉換訊號。 在依照第二實施例之固定電流源20A中，電流鏡電 路具有：第一 p Μ 〇 S電晶體2，其源極連接至一正電源 •，第二Ρ Μ 0 S電晶體1，其源極連接至該正電源，和閘 極和汲極連接至第一PMOS電晶體2之閘極；第一 Ν Μ 0 S電晶體4 ,其源極連接至一負電源，和閘極和汲 極連接至第一PMOS電晶體2之汲極：和第二NMOS 電晶體3 ,其源極經由一電阻連接至該負電源，閘極連接 至第一 Ν Μ 0 S電晶體4之閘極，和汲極連接至第二 Ρ Μ〇S電晶體1之汲極。該固定電流源2 0 Α包含一光 二極體5 其陽極連接至第一 NM〇S電晶體4之汲極， 且接收逆向偏壓。 依照第二實施例，即使當光載子產生在由NMOS電 晶體4之汲極·（ N型）和井（P型）形成之ρ — n接面上 ，在光二極體5中產生之電洞可抑制連接至光二極體之節 點之任何電位降。因此，Ν Μ 0 S電晶體3和4可免於關 閉，且固定電流源電路穩定在一正常狀態。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) Α4規格（210Χ297公釐） ~ ' ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝. B7 五、發明説明（13) 由光接收元件陣列2 3之相關光接收元件光電轉換的 訊號輸出經由移位暫存器2 2循序的輸出至共同輸出線 2 1。共同輸出線2 1連接至運算放大器2 4之輸入。在 第二實施例中，光二極體5安排在固定電流源20A之 N Μ 0 S電晶體4之汲極和電源電壓間以接收逆向偏壓。 運算放大器2 4連接至和固定電流源2 0 Α之輸出連 接之PMOS 25之閘極。PMOS 25之汲極藉由 電流鏡效果而流動和P Μ 0 S 1之汲極電流相同之電流 。此電流映入電流鏡電路之Ν Μ 0 S 2 6，2 7 ,和 3 0，該電流鏡電路連接至當成負載連接至NMO S 27之汲極之電流鏡電路之PMOS 25, Ρ Μ 0 S 28，和29，和電流鏡電路之PMOS 3 1和32連 接至NMOS 30之汲極。結果，PMOS 32之汲 極流動和Ρ Μ 0 S 1之汲極電流相同之電流。來自光接 收元件陣列2 3之訊號輸出輸入至Ρ Μ 0 S 3 3之閘極 ，和PMOS 33之汲極在輸出側輸入逆向輸出至 NMOS 37之閘極。結果，可獲得與來自光接收元件 陣列2 3之訊號輸出同相位之影像訊號輸出V 〇 u t。 NMOS 3 5和36作用當成在輸入側上之微分 PMOS 3 3和3 4之負載，和電容3 8操作以補償運 算放大器之相位。 在第二實施例中，即使在光照射下應用電源電壓至固 定電流電源2 0A,固定電流電源2 0 A亦可正常$操作 。固定電流電源2 0 A供應一偏壓電流至運算放大器2 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、裝· 訂 -16- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______ B7_ 五、發明説明（14) ，因此，圖2所示之光電轉換裝置可由光反應而輸出一輸 出電壓。 相反的，在使用習知固定電流電源電路而不具有任何 光二極體5之光電轉換裝置中，在光照射下，即使應用電 源電壓，固定電流電源電路保持關閉。結果，固定電流電 源電路無法供應任何偏壓電流至運算放大器2 4 ,且光電 轉換裝置無法輸出任何訊號輸出電壓，如同裝置無法展現 光反應之例。 再者，在第二實施例中，逆向偏壓二極體5可安排在 Ν Μ 0 S 3之汲極和源極間。第二實施例之線感應器可 由一晶片構成。本發明不限於固定電流電源，而是可使用 微分放大器電路或其它電路。如果本發明採用可消除在p 一η接面上產生之光載子之電子和電洞之元件時，可防止 由光之擾流影響所引起之錯誤。關於元件方面，可使用 CMOS， MOSFET,或雙極電晶體，且本發明可應 用當成一半導體裝置。 在第二實施例中使用之光接收元件陣列形成一感應器 晶片，且多數之感應器晶片對準在一線上以形成一接觸影 像感應器。沿接觸影像感應器之線方向界定當成主掃瞄方 向，而垂直於主掃瞄方向之方向界定爲次掃瞄方向。影像 感應器在相關於欲讀取之影像之次掃瞄方向中掃瞄，藉以 讀取二維影像。藉由輸出讀取當成影像讀取裝置之函數之 二維影像訊號，此裝置可使用於例如，掃瞄器，傳專機， 或電子影印機，且可讀取高解析度，高密度影像。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Α7 Β7 五、發明説明（15 ) 如上所述，第一和第二實施例應用至例如具有固定電 流電源之光電轉換元件之光學充電電壓放大器電路。即使 當固定電流電源以光照射時，此固定電流電源可防止在應 用電源供應電壓下之飽和，且因此，可正常的操作。因此 ，可達成具有CMOS固定電流電源之光電轉換裝置，其 可提供大的效應。 此外，藉由光之擾流之影響，可防止半導體裝置之錯 誤。 在第一和第二實施例中，如果流經光二極體5之光電 流大於由四個Μ 0 S電晶體之汲極和構成.固定電流電源之 井所產生之光電流時，可滿意的增強此效應。但是，如果 流經光二極體5之光電流太大時，會降低固定電流電源電 路之電流準確度，且會改變界於暗狀態和光照射狀態間之 固定電流。因此，在這些實施例中，流經光二極體5之光 電流最好小於流經固定電流電路之電流。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 藉由採用在第三或第四實施例中之Μ 0 S電晶體以用 於構成上述第一和第二實施例之固定電流電源2 0和 2 0 Α之Μ ·〇S電晶體，可達成更佳的操作。 (第三實施例） 圖3爲在依照本發明之第三實施例之光電轉換裝置中 之三個圖素之等效電路圖。圖4爲使用在本發明之固定電 流電路圖樣之平面圖。 如圖4所示，在第三實施例之光電轉換裝置中，光二 -18- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -19- A7 _.___ B7_· 五、發明説明（16 ) 極體 10，10’，10·’，PMOS 電晶體 11，11’， 1 1 ’’之閘極，和重置開關1 2 , 1 2 ’，1 2 ’’連接。在光 二極體中產生之訊號電荷以源極從動器由PMO S電晶體 11，11’，1 1 ’’讀出。此源極從動器使用Ρ Μ 0 S電 晶體1 3 , 1 3 \ 1 3 ’’之固定電流負載。固定電流源 2 0Β連接至PMOS電晶體13，13 \ 13’’之閘極 〇 在圖3所示之光電轉換裝置中，重置脈衝0 RES改 變爲高位準以啓動重置開關12，12’， 12"。因此， 光二極體10，10’，10’’之陽極一次重置爲重置位準 V R E S。光二極體1 〇，1〇’，1 0 ’’以視頻光照射一 段預定時間。而後，光二極體1 0，1 0 ’，1 0 ’’之陽極 電位降低成等於或低於依照視頻光之照射量之Ρ Μ 0 S電 晶體1 1， 1 1 ’， 1 1 ’’之臨界位準。Ρ Μ 0 S電晶體 1 1 , 1 1 ’， 1 1 ’’啓動以使相當於視頻光之量之電流流 動。相當於此電流之電壓輸出當成一輸出電壓以輸出電壓 Voi，.V〇2, V〇3。 用以產生固定電流負載之電流之固定電流源2 0 B中 爲一電流鏡電路，該電流鏡電路具有第一Μ 0 S電晶體 2,其源極連接至一正電源；第二PMOS電晶體1，其 源極連接至該·正電源，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S 電晶體2之閘極；第一 Ν Μ 〇 S電晶體·4，其源極連接至 —參考電位點，和閘極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S電晶體 2之汲極；和第二Ν Μ 0 S電晶體3，其源極經由一電阻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210'乂297_公釐.） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（17 ) R建接至參考電位點，閘極連接至第一NMOS電晶體4 之閘極，和汲極連接至第二PM0S®晶體之汲極。 圖4顯示依照第三實施例之固定電流電路之圖樣之平 面圖。如圖4所示，第一 PM0 s電晶體2之汲極區域大 於第~NMO S電晶體4之汲極區域。在光之照射下，在 第~PMO S電晶體2之汲極區域中產生之電洞數目大於 在第一NMO S電晶體4之汲極區域中產生之電子數目， 且NMO S電晶體3和4之閘極電位上升。如此可使固定 電流電路正常的操作。 更特別而言，在使用固定電流電路，.其中相關電晶體 之汲極區域尺寸相同，之習知光電轉換裝置中，錯誤率約 爲10%高。相反的，第三實施例之固定電流電路可正常 完整的操作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 固定電流電路不限於在第三實施例中使用之電流鏡電 路，且可爲例如微分放大器之另一電路以特別防止由光照 射影響而引起之錯誤，只要該元件可消除在P-η接面上 產生之光載子之電子和電洞即可。此外，並無限制使用在 第三實施例中之CMOS,其亦可爲例如MOSFET或 雙極電晶體之場效電晶體，且本發明可應用當成一半導體 裝置。 在第三實施例中所述之固定電流電路亦可應用至一半 導體電路，其具有P型和N型場效電晶體經由汲極區域串 聯連接，P型場效電晶體之閘極和汲極互相連接，和N型 場效電晶體之汲極區域之開口大於P型場效電晶體之汲極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） on A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _'__B7 _·_ 五、發明説明（18 ) 區域之開口之電路構造。 在此半導體電路中，在光照射下，在N型場效電晶體 之汲極區域中產生之光電流變成大於在P型場效電晶體之 汲極區域中之光電流。和電流鏡電路相似的，此半導體電 路可如同固定電流電路一般而正常得操作。 當N型場效電晶體之閘極和汲極互相連接時，本發明 採用一種半導體電路，其中P型場效電晶體之汲極區域之 開口面積設定成大於N型場效電晶體之汲極區域之開口面 積。· (第四實施例） 圖5爲在依照本發明之第四實施例之光電轉換裝置之 等效電路圖。圖6爲使用在第四實施例中之固定電流電路 圖樣之平面圖。圖7爲沿圖6之A — A ’線所截取之 CMOS之示意截面圖。 在圖5中之固定電流源2 0 C之連接和依照第三實施 例之固定電流電路20B之連接相同，因此省略其說明。 以下參考圖5說明第四實施例之操作。由光接收元件 陣列2 3所光電轉換之訊號輸出經由移位暫存器2 2輸出 至共同輸出線2 1。該共同輸出線連接至運算放大器2 4 之輸入σ . 運算放大器2 4連接至和固定電流源2 0 C之輸出連 接之PMOS 25之閘極。藉由電流鏡效應，PMOS 2 5之汲極流動之電流等於ρ Μ 0 S 1之汲極電流。此 本纸張尺廋適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） ^II\-I — — —— — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -21 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19 ) 電·流映至電流鏡電路之NMOS 26，27,和30， 該電流鏡電路連接至當成負載之電流鏡電路之PMO S 2.5，28,和29之汲極，而後又連接至一電流鏡電路 之NMOS 2 7, P Μ 0 S 31和3 2，再連接至 NMOS 30之汲極。結果，PMOS 32之汲極流 動和Ρ Μ〇S 1之汲極電流相同之電流。 來自光接收元件陣列23之訊號輸出乃輸入至' PMOS 33之閘極，和PMOS 33之汲極在輸出 側上輸入一逆向輸出至NMOS 37之閘極。結果，可 獲得和來自光接收元件陣列2 3之訊號輸出同相位之影像 訊號輸出Vout °NMOS35和36作用當成在輸入 側上之微分PMO S 3 3和3 4之負載，和一電容3 8操 作以補償運算放大器之相位。.. 如圖6所示，依照第四實施例，在用以產生用於運算 放大器24之偏壓電流之固定電流電路中，第二NMOS 電晶體3之汲極區域之開口面積設定成大於第一 PMO S 電晶體2之汲極區域之開口面積。汲極區域之開口面積意 即介於汲極和P -井間之邊界表面。 圖7爲沿圖6之A — A’線所截取之示意截面圖。該閘 極覆蓋以，例如，薄氧化矽（S i 0 2 )絕緣膜。 以下以和固定電流電路之平面圖樣（圖6 )不同的觀 點，參考圖7說明本發明之實施例。如果第一 N Μ 0 S之 汲極區域3 a之開口面積較大，則在光照射下，介於汲極 區域3 a和井（P型）間產生之電洞之數目大於第一 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-22- Α7 Β7 五、發明説明（20 ) _PMO S電晶體之汲極區域1 b中產生之電子數目。 因此，在第四實施例中，可增加在第一NMOS之汲 極區域中產生之電子數目以防止如在圖10之習知技藝中 產生在7。1中之電洞之累積。如此可在固定電流流動時， 穩定CMOS固定電流電路，且可正常的操作光電轉換裝 置。 再者，和第三實施例相似的，此實施例亦可解決習知 技藝中固定電流電路難以正常操作等問題。由於應用預定 電壓以操作運算放大器（圖5之24)，因此可正常的操 作光電轉換裝置。 和上述實施例相似的，固定電流電路不限於電流鏡電 路。藉由使用可消除在p - η接面上產生之光載子之電子 和電洞之元件即可特別防止由光照射影響而引起之錯誤。 此外，並無限制使用C Μ 0 S，其亦可爲例如 M0SFET或雙極電晶體之場效電晶體，且本發明可應 用當成一半導體裝置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在第四實施例中所述之固定電流電路亦可應用至一半 導體電路，其具有Ρ型和Ν型場效電晶體經由汲極區域串 聯連接，Ρ型場效電晶體之閘極和汲極互相連接，和Ν型 場效電晶體之汲極區域之開口大於Ρ型場效電晶體之汲極 區域之開口之電路構造。 在此半導體電路中，在光照射下，在Ν型場效電晶體 之汲極區域中產生之光電流變成大於在Ρ型場效電晶體之 汲極區域中.產生之光電流。和電流鏡電路相似的，此半導 -23- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家襟準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（21 ) 體電路可如同固定電流電路一般而正常得操作。 當N型場效電晶體之閘極和汲極互相連接時，本發明 採用一種半導體電路，其中P型場效電晶體之汲極區域之 開口面積設定成大於N型場效電晶體之汲極區域之開口面 積。 在第四實施例中，如果在Μ 0 S電晶體之汲極和構成 固定電流電路之井所產生之光電流太大時，會降低固定電 流電源電路之電流準確度，且會改變界於暗狀態和光照射 狀態間之固定電流。因此，流經Μ 0 S電晶體之汲極之光 電流最好小於流經固定電流電路之電流。 第四實施例不只可應用至一和二維光電轉換裝置，且 亦可應用於各種光電轉換裝置。 在依照第四實施例之光電轉換裝置中，即使因半導體 基底之圖樣佈局和設計規則之限制使固定電流電路部份無 法充分的遮住光，亦可解決在光照射下，固定電流源電路 無法正常操作之問題。 如上所述，依照第三和第四實施例，可達成即使在光 照射下仍可正常的操作之半導體電路和C Μ 0 S電流鏡電 路。特別的，可達成使用半導體電路和CMOS電流鏡電 路當成固定電流源之光電轉換裝置。此外，藉由連接如第 三和第四實施例所述之固定電流源2 0 B和2 0 C至在第 一和第二實施例所述之光二極體5，可達成更佳的操作。 (第五實施例） · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（2丨0X297公釐） -24- 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ______Β7_ 五、發明説明（22 ) 以下說明使用在第三或第四實施例中所述之光電轉換 装置之影像讀取裝置。第五實施例之影像讀取裝置包含至 少一驅動機構用以控制光電轉換裝置之操作，如上述實施 例所述之光電轉換裝置，和一光源。 影像讀取裝置由外部CPU接收一啓始脈衝，時鐘脈 衝等輸出當成驅動機構。而後，影像讀取裝置以C P U開 始掃瞄或驅動光源或感應器以回應馬達之驅動。來自光電 轉換裝置之輸出訊號以訊號處理機構處理以用於遮蔽校正 ，暗校正等。而後，處理訊號輸入至CPU。 以此方式，可達成具有含固定電流源之光電轉換裝置 之影像讀取裝置。 (第六賓施例） 在第六實施例中，參考圖8說明安排有在上述實施例 之多數光電轉換裝置之多感應器。 在圖8之多感應器上，安排有上述實施例之光電轉換 裝置101，101’，101"(在第六實施例之15個 晶片上）且共同連接至一時鐘c L K和啓始脈衝S P以驅 動光電轉換裝置。光電轉換裝置101，101’， 1 0 1 "分別包含N位元延遲機構（N位元預先移位暫存器 )102, 102’，102’’，K位元移位暫存器103 ，1 0 3，，1 0 3 （其相當於移位暫存器2 2 ) , K位 元光接收元件陣列1〇 4，10 4’，10 4’’（其相當於 光接收元件陣列2 3 )，時間產生電路1 〇 5，10 5’， 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -25 · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 hi _ . _B7 _ 五、發明説明（23 ) 10 5’，，和訊號輸出放大器10 6， 106，， 10 6，’（ 其相當於運算放大器24)。. 在來自每個光電轉換裝置之位元之讀取之終止前，次 晶片啓始訊號線1 0 9, 1 0 9’，10 9’’輸出訊號N位 元（K — N位元），當成在移位暫存器1〇3, 103’， 1 0 3 ’’之最後暫存器之前之次晶片啓始訊號N位元。 由時鐘訊號C LK和啓始脈衝訊號S P驅動之時間產 生電路1 0 5，1 0 5 '，1 0 5 ’’產生用以驅動光接收元 件陣列1 0 4，1 0 4 \ 1 0 4 ’’之脈衝，和用以驅動移 位暫存器103，103’，1 0 3 ’’之驅動脈衝0 1 10 7，1 0 7，，1 0 7，，和 02 108，108，， 1 0 8 ’’。啓始脈衝訊號s P —般連接至相關的影像感應器 晶片，以使它們的操作啓始時間同步。 訊號輸出放大器106，106’，106"放大由光 接收元件陣列1 0 4，104’，1 0 4 "讀出經由開關至 一訊號輸出線之影像訊號，該開關由來自移位暫存器之移 位訊號所開/關。訊號輸出放大器106，106’， 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 10 6"依照來自時間產生電路10 5，10 5’，10 5’’ 之控制訊號而輸出訊號輸出V 〇 u t。每個訊號輸出放大 器1 0 6 , 1 0 6 \ 1 0 6 ’’安排一固定電流電路，和啓 始訊號之輸入同時的開始供應電源，且當由啓始訊號接收 N位元時鐘脈衝時，執行穩定的放大。… 在安排每個實施例之光電轉換裝置在圖8之多感應器 中時，固定電流源2 0，2 0 A :，2 0 B，或2 0 C可安 -26- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X25»7公釐） A7 •___ B7 _；__ 五、發明説明（24 ) 排於每個光電轉換裝置。替代的，可共同的安排一固定電 流源（例如，在光接收元件陣列1 〇 4之第一陣列），其 可降低製造成本。 (第七實施例） 以下參考圖9說明具有在第六實施例中所述之多感應 器之第七實施例之影像感應器（影像讀取裝置）° 圖9所示之影像感應器包含—透明支持1 3 6 ;以紅 ，綠，藍光束照射支持136之LED光源135;—透 鏡陣列134用以聚焦由原始件反射之光成爲在光接收元 件表面上之影像；在一陶瓷板1 3 2上之多感應告？1 〇 〇 ，其光電的轉換由透鏡陣列1 3 4所聚焦之反射光；一晶 片塗覆劑1 3 3 ,其以矽酮樹.脂製成以保護多感應器 1 3 7 ;和一妹殼1 3 7。這些元件組裝成一接觸影像感 應器。此多感應器1 0 0相當於圖8所示之多感應器。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 當LED光源1 3 5只射出紅光束時，圖9所示之影 像感應器驅動多感應器1 〇 〇以讀取原始件之紅色資訊。 而後，影像感應器相似的讀取綠色和藍色資訊，和以例如 使用一控制單元（未顯示）之—般影像處理而合成顏色資 訊片。因此，影像感應器可讀取—彩色原始件而無需濾色 器。 在第七實施例中，用於由控制接觸影像感應器之驅動 之控制單元（未顯示）所接收之第—晶片之啓始訊號S I 乃使用於啓動LED光源1 3 5。用於在第十五晶片上之 -27- (诸先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（25) 移位暫存器之次晶片啓始訊號S 0乃使用以關閉L E D光 源135。因此，.LED光源只有在所有在安裝板132 上之光電轉換裝置操作時才啓動。 於此仍有本發明之許多明顯寬廣不同之實施例可達成 而未脫離本發明之精神和範疇，因此，本發明並不限於上 述特定之實施例，而是應界定在下述之申請專利範圍上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） -28-

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 B8 C8 D8 七、申請專利範圍 1 · 一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動之 光電轉換元件， / 該電流鏡電路具有： 第一 雳晶體，其源極連接至一正電源， 第二PMO S電晶體，其源極連接至該正電源，和閘 極和汲極連接至第一 PMO S電晶體之閘極， 第一NMOS電晶體，其源極連接至一參考電位，和 閘極和汲極連接至第一Ρ ΜΌ S電晶體之汲極，和 第二—N Μ 0 S電晶體，其源極經由二電凰達徬军該參 /考電：連接至第二1址Ώ .._S__電—晶體之閘塵，和汲極 連接至窠二Ρ Μ 〇 S電晶體之JR極， 該電流鏡電-路具有一光二極體其陰極連接至第二 / 一..+ ~ P M CX..S. ..電..晶.體之汲極。 2 .如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置，其中該 光二極體接攻逆向偏壓。 3 .如申請專利範圍第2項之、光電轉換裝置，其中該 光二極體在第二Ρ Μ 0 S電晶體之汲極和參考電位間接收 逆向偏壓。〜 4 .如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置，進一步 包含第二電流鏡電路以使實質和該電流鏡電路之電流相同 之電流流動，該第二電流鏡電路具有： 第三Ρ Μ 0 S電晶體， 第四PMOS電晶體，其源極連接該第三PM0S電 晶體之汲極和一輸出端，和汲極連接至該參考電位，和 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（ 210X297公釐） -29 - (請先閲讀背面之注意事項苒填寫本頁) *tr 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 —線感應器之光二極體，其陽極連接至第四PMOS 電晶體之鬧轉，和陰極寧接至該正電源。 5 .如申請專利範圍第4項之光電暖換裝置，其中該 光電轉換裝置包括一多靡應器，其中安排有多數之第二電 流鏡《路..。 、 6 種影像讀取裝置，每含如申請專利範圍氣^項. 之所界定之該多\感應器，當成用以讀取影像 之感應器。 、 7 .如申請專利範圍第1項之光電轉換裝置，其中當 光入射在該光電轉換元件上時，-在第一PMO S電晶體之 运極區域中.產生之產籰蓋立....於在...第一...Ν Μ,Ο: S電i體之汲 極區.....域_―中—產.....生之_.光..重Jjfi。 8 .如申請專利範圍第1項之光.重轉換裝置，其中當 • · 光入射在該.光電..轉.換$件上時在第二NMOS電晶體之 汲極區域ΐ產生之光電流大於在第一 P髮0 S電肩體之汲 極區域中產生之光電流。 9 . 一種光電轉換裝置，包含由一電流鏡電路驅動之 光電轉換元件， 該電流鏡霉路具有丄 '第二....Ρ_ Μ 0 S電_晶、麗」其源.極_連接至一正電源， 第二Ρ Μ 0 S電晶體，其源極連接至該正電源，和閘 \、 極和汲極連接至第一Ρ Μ 0 S電晶體之閘極^ ν亨一 Ν Μ 0 S電晶體，其源極連接至負電源，和閘極 ,一.' . 一 一 和汲極連接至第一 Ρ Μ 0 S電晶體之汲極，和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠) -30- ： am ml I— Jn ^必〆 n ../(¾ _· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ·# 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第二NMOS電晶體，其源極經由一電阻連接至負電 源，閘ί連接至第一N Μ 0 S電晶體之閘極，和汲極連接 至第二PMOS電晶體之汲極， 該電流鏡電路具有一光二極體，其陽極連接至第一 Ν Μ 0 S電晶體之汲極。 ' 1 〇 .如申請專利範圍第9項之光電轉換裝置，其中 該光二極髓壓」 _ 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之光電轉換裝置，其 中(該光二L極體在第一 NMO S電晶體迄汲極座里，電源間接 啤J扁—壓' 〜如申請專利範圍第9項之光屬j專換裝置，進一 步、包含第二電流_鏡_電^_使1實質>.虹該電流鏡電路之電流相 -- ._ ·· -—-—*~ ....... .. 第—三〇S電晶體， 1 '* ·* . . ...........................—— 第四-Ρ—Μ~σ^Γ^—— 晶if——,—寅1^極連後_該第三Ρ Μ〇.S電 ... \ ^ ....— _ 晶淨—之蘑—盅端—,.連^接_至二—.參一至.麗位，和 之」t二—極嚴，其陽極連.接屋第JS ..P Μ 0 S 電+晶體^^閘-極-τ--和極〜連接至該正璽源。 1 3 . 茔..請.專利.範__圍—第—1..—2...項—之—光電—麗_& -r^~ ^.....- 电m _轉_換.裝置包括一多jin」__其_中安排有多數ϋ 二厚流—鏡r董路。 1 4 . 一蓮：象讀取裝置，-包—含級身SL範i麗第. 1 r3^尊之專-換I-置-所界定之該多感應-器—T——當成用-以讀 * --- _ _J^S- :r I影像之感、應._器。 本紙張尺度適用中國國家標準'(〇呢）厶4規格（210父297公釐） -31 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ©- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 15.如申請專利範圍第9項之光電轉換裝置，其中 -------------------------------------- ~~__________ 一-___-— 當光乂射在該光電轉換元件上時，在第一PMOS電晶體 之汲極區域中產生在第一 NMO S電晶體之 , ...------- -- ----- ----------- 汲極區域中產生之光電流。 1 6 . . . · ^ _如._库-請-專取μ範之光電轉換裝置，其中 當激入射在該光電輕應-元番〜上避、，在篇-二一〜«晶體 之汲極區_域冲產生之光電流大在_嚴二见Μ 0 S電晶體之 汲極區域中產生之光_矍Jfi。 1 7 生_導.體裝.置，包含一控制電路_，其由至少 第一導電垔之第二-區域和-第+二導崖型之第二區域所構成， 路包_.括該^ 導體裝 ζ-' ... 置之jtJL擾屬面-在^第二第二-區-域-發生-電-位屬-化時，會引 起善對H電—佐屬H電善變—化―。 1 8 .如申請專利之半導裝—置.…其中 該名具成—第—=專霉里之—第一區——域—之— 多—數 P Μ〇S電晶體..1形_成^莫二之域之多g .........-·---------' Ν Μ〇S電晶體JfiJ構_盧重JiLJ竟一置‘路一，—口 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閏讀背面之注意事磺再填寫本頁) 該半導::體裝—置藉_由該垦J&4竟電路和.連4妾^該-電流―良麗 ... .—— ， 路各光-電41換電路而作用-當-成·光電轉換裝置」 1 9 . 一種光電轉換裝置，.包含虫二麗路驅動 〆^一'一...： 之光7電轉-換元件，- 該」電_流鏡電路具有： 第·:—ip—Μ—0—S——電—晶,_τ -其源連I—電源， 第心-P _.M〇S電晶體，--其-源-至^該__正屬和閘 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -32 · 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 極汲極違4妾ϋ二Ρ—Μ 0 S重晶體之閘極， . 〜' ------------------ ζ第二—電·極里參ϋ位’和 (閘極-和-鉴極一晶―體_之^^ 和 第二Ν」Μ-Θ--S-電-晶1+,+.墓源_極__.經_唐：電阻連接至該參 ' "" " — --------------------- ------------ . -— ^簋』立JI極—麗-後至.—里 汲極 .連接至第^二-P+M_0 -S 一露.晶汲極， 其中.在-第-二P-iXL._S電晶一體-之4及-極.區-域-中-產..生..之_雪流 大淤在篇二一Ν4^^電-::晶―體-之4及名-E-域冲-產-生-之.惠_流。 f 2 0 . IfjMJj.-範-.凰-第—1—9-項-之— 先》«肩-換裝置，其 .中d_A_H—在屬—I-電-幕換元-住」;、時，_轰-二._PJ1—〇-S電晶 體之..汲極篇..域..中產生.之.電流大於在-第一 N Μ 0 S電晶^體之 汲極區域电-產.生之電流，而-該電-流爲光電流。 2 .1 .如申請專利範圍第_ L . 9.項之光麗轉屋袭.置，其 ........_____------------------------------- .· 中，第P——Μ Ό—S—電-晶尊 -大於-第一-Ν Μ〇S 電晶體之汲__極區^域-之-藤- 面" -~ —· 2‘ 2—如丰請-專利範圍第2-士領 电嚴良電專-換-元 =件秦成~在-單d.導―體.棊底 上。 .- 2 I..如庫蘑-專科範懂第1 9項之〜光〜電41換裝置，其 -..................... 中該電流舊:露路=包含一逆向偏壓1^：-極暴,_其陰.極連接至 ： —一 ---------...._ 第:電晶-體H極。 2 4 .如申瞭專-利.範—圍—第2 3項之光電_—遷笔裝置，其 由該光_二^體_在..第二_ P_ M:_—0— S-電·體之汲.極〜和—該參考粟位 ''間-接、收~於向偏壓-。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .33 - ----ΓΙ._ — ¢.------1T------〇. r (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 Βδ C8 D8六、申請專利範圍 2 5 .如电ϋ專利-範圍第1 9項之光電ϋϋ置，其 广 ... 中-該-偏晷^二眉I」其陽極連接至 '——J————... - - , ..第—二汲極。< 2 6 .如申請專利範圍装置，其 _ ______________________~* . .一 ，‘先二^極._體-在^晶-體-H極哀u該正電源間 r \ 接收iram。 ............. _2_7. _一種光電轉換裝置.，包含虫二^電m電路驅動 之光％— [—' "**--- 該電流鏡電路具直__、: 第一p M g s電晶體，n極-鸯接至——nr源， 第二PM」)_S一露晶-體，其源極連-接至該和閘 極^連-接至第-- :F Μ 0 S電晶發各閘極’ ，第一 Ν Μ Θ S電-晶體.-，—其鬆極-莲老-參考-電位，和、 <閘極嚴極連-接至第一 電-晶-體去-汲 第二N _m—_ s —霉—晶-體-..，一其-源極由-—-罨麗^連—1至_該參. 考極-連接至第一hlq_sjBl晶之n極和汲極 連接至_第二PMj) S電晶體之汲極， 其中在第二一Ν-Μ 0 S電晶體之汲極區域、產4之電流 疒. 大於_在第一 Ρ Μ 0 -S肩-晶1Τ之rt及—首蓄货"中-昏生-之屬流。 2 肩I醫-第 1-7—項-复輕置—一其—- 中1二光^射在該箨趨-^件^時第電晶 ,._體之―汲-極JS-域流一大-於甚者一-Ρ-WH9 — S~-電晶體.之 汲極l_i或_中_產生之電-流，雨該電流爲光電流。 ..-2.9 .如申請專利範菌第2 7項之光-電-昏衡袭置，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中第二Ν Μ 0 s 之…汲—極1域—具—有大農Μ 0 S ----------- '1 '"""—— ------------------- 二電汲-H-域去播-&面積j 一 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 0 .姐東議篇肩^1_圍』1^_9_項之光電麓換裝_置，其 1 ------- 中該gji-鏡息磁導體基底 上。 3 1 .祖接^ 置，其 ...--.一----- 中該電流-含二^逆向-蜃壓極體可一其首」.極-連接至 3 姐座』靑^^4—範凰第3 1-項之_光_電_釀激裝丨置，其 呻該^二極體在第二PM 0呈.電晶體之汲極和該_參_考„麗位 ^ :.:- ----- ·~~.· . — ...... ，.. -、^----- -4H向4iJB.。 3—3 Jg_^J|iBLJLaJ1^7」頁m轉I裝屋—…，其 ί .一 中鼻-霉流41-電—路一包-含屋體，__._其陽極i象接至 .第二..1M:_:Q—:―惠—晶體之汲-極。 ‘ —、 TT——· _一姐耳1實溥—利—範《Γ第——3_ 3 ·項之一光-電轉-換裝置，其 座該—極~體-在-奢一^f^M-α -、霉—晶^^汲暴和_該^[^電—源間 费—收—逆—向—偏—壓一。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3 5卜二靈生體，-路丁 -其^中—T—―型〜和N麗邋羞^雩晶體 1 ; ·'" - - · —域一爲和.1p 1Q易效I晶體之/邀域連 接至-P型喝-效--電-晶-體^閘極區域， 其中在光__鼠射蒔-,一奋-N-.場之'汲-極-區域中產 生之光墨^太於_ p型基罂之-汲-極ί域冲ϋι.之光電 流。 __________ . 3 _6_—如-申贵奪—利1Γ圃ΊΙ-3—5，項~之^半^導體電，路^其中 r一一 * 〜. .；.*： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公鼇） -35 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 N型場效電晶體之汲極區域具有-大於P型場效電晶體之汲 ^---^ ~— 極區域之開口面積。 3 7 . —種光電轉換裝置，包含如申請專利範圍第 3 5項之半導體電路和連接至該半導體電路之光接收元件 〇 3 8 種半導體電路，其中P型和N型場效電晶體 之汲極區域爲串聯連接，和n麗體之汲極區域連 接至N型場效雩晶置之廨—極—區—1， 其中在光照射時，在P型場效電晶體之彳Ml域中產 Γ ............-- 、 生之Ji-電流大於ν里屬·^-電-晶4§_之._ _汲-極_區_域___由__產_!_之^光m 'A f ° ,3 9._ . _ .如申請專_利_範_11第_ 3 _ _ 8._慕之導體電路，其._中 P '型場―效電晶體之汲極區域^具.有型場效電晶體g汲 極區_據之-開_曰_·面〜積。 4 ◦.—敷I電篇屬―裝-置-包-含_姐申請專利範—圍_第_ 3 8項之举導體電路--和-連接至-該类JUUL路H接專元件 0 4 1 .' 一種·電流1竟—貧路〜;~屯含一^-導-霞重路.r其中P 型場晶體之汲極^區J或爲串聯連接_，和教J( _電磊_ .體^汲-區 1 或-連-皆至-P型場效電晶體之閘-極_區域’和_ 另一 f導體電路，其电_ _N_.麗屬_效電_晶體之汲極域連接至 體之-閘極區域-， 篡.生.包括在屋举.導體電路中之p -型爆效電馮i之^源極 r .· 區^域二^源-專連接-，-該-P—型-場-效-電.晶.體之閘極區瘦互 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -36 - (请先閲請背面之注意事項再填窝本頁) k-. 訂 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 捐連牵上恭在年辱^電鬼之JLg f里電晶體之閘g 區域互锻農—接—1— N型場效電_是體之汲眉域具有大於又型場效電晶體 ’ .-_________________ 之汲極區域之開口面積，和上撒效薦晶體之汲極區域具 有大於JSL亂嚴1Λ晶體之汲極區域之開-.口—面_積，和 '—— 在光照射時，在上[_型場效電晶體之汲、極-區-域-中-產生之 _ _ —··-：—' . .. _ ,光k流大於p :型場效電-晶-體-之-汲-極-區-域-中產.生流， 和在p型場+效i晶H汲-極-區-域產生之光電流大於在N ；--------------- —— ---, -晶普之-汲-番-區普Φ-良基—之—光—電一流一。 4 2 種光-電-轉換裝置，包含如車JtHL範置第 4 1呈之—電—流重路—和連接至-該--電流-鏡電路—之—光—接收元件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -37 -