DE2213765A1

DE2213765A1 - Bildaufnahmevorrichtung mit einem Feldeffekttransistor als Sensor

Info

Publication number: DE2213765A1
Application number: DE19722213765
Authority: DE
Inventors: J M Shannon
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-03-24
Filing date: 1972-03-22
Publication date: 1972-09-28
Also published as: BE781164A; BR7201747D0; SE377223B; GB1391934A; NL7203662A; CA951005A; US3721839A; FR2130669A1; ATA250872A; AU463449B2; AT330264B; FR2130669B1; JPS5318127B1; DE2213765B2; DE2213765C3; AU4025372A; CH549321A; IT954512B; ES401057A1

Description

Th.-lmg. Htns-Dietrid. Zeil« ^Va/^RV·

An»w*: N. V. Philips' Glceilampenfabrfekeo * ^L ^l0/o'

Akt. Na pft_A 20 552

2 0- 3.

BildaufnAhaevorrichtung mit einem Feldeffekttransistor als Sensor.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feststoff-Bildaufnahnevorrichturig.

' flildaufnahcievorrichtun^en sind in der Technik bekannt und eine Anzahl verschiedene^ Bauarten öind detailliert beschrieben in "I,2.E,E. Transactions on Electron Devices", Heft EB-15, Kr. 4, S. 256-261 (April i960) und in ¹¹I,E.E,E, Spectrun" von Kara I969, S. 52-65. Viele der in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Vorrichtungen ■weiüan in der Praxie den Nachteil auf, dass die Pegel der Ausgangss.i_t:nale verhältnismässig niedrig Bind. Da all diesen iiehrelement-5ildaufnahaiesystenen ein Vielfaches an Irmenkapazitäten inhärent ißt, die über ein gemeinsamen Substrat oder über Verbindungen mit dem Bildaufnahme element , da3 ausgelesen wird, miteinander irekoppelt sind, weist dris Ausgangssicnal einen hohen ItauKchpegel auf, csr - infolge der kapa-

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zitiven Kopplung zwischen den elementen - durch die Signale in den nicht auszulesenden Elenenten herbeigeführt wird. Das verhältnismSsBig niedrige Signal-Rauschverhältnis derartiger bekannter Vorrichtungen ißt unbefriedigend.

Vidikonrchren als Bildaufnahrrevorrichtungen sind gleichfalls bekannt. Die Vidikonrohre weist den Vorteil auf, dass sie ia Ladungsspeicherungsmodus wirkt. Bios bedeutet, dass Ladung in einem Bildaufnahmeelement während der vollständigen Rasterjreriode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, zu denen ein Elernont ausgelesen wird, gespeichert werden kann, und dass das Ausgangssignal ein Mass für die gespeicherte Ladung ist, die nach den Rasterzeitintervall in den Sleaent Übrigbleibt. Anwendung diese3 Prinzips bei Feststoff-Bildaufnahaevorrichtungen hat ähnliche Vorteile ergeben, chne dass jedoch das Sig;ial-Rausch-VerhS.l i;nis wesentlich verbessert wird, weil das Störsignal aus den kapazitiv gekoppelten, nicht ausge-lesenen Elenenten, dau bein Schalten von Element zu Element auftritt, bewirkt, dass der Rauschpegel hoch bleibt.

Die Erfindung bezweckt La wesentlicnen, eine verbesserte Bi ^aufnahmevorrichtung zu schaffen, die in Ladungsspeicherung3^ioQus betrieben wird und ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis aufweist.

Dip Erfindung bezweckt weiterhin, eine Feststoff-3jIdaufnahraevorrichtung zu schaffen, die durch bekannte planare Halbleitertechniken hergestellt werden kann.

AuEserdem bezweckt die Erfindung, eine Bildaufnähmevorrichtung zu schaffen, deren Farbempfindlichkeit nach Vunsch geändert werden kann.

Veiter hat die Erfindung den Zweck, das Signal von den durch

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das Schalten herbeigeführten Rauschen zu trennen.

Vie aus der nachstehenden Beschreibung noch hervorgehen

wird, werden diese und andere Zwecke der Erfindung dadurch erzielt, da3£ ein Feldeffekttransistor nit einem Tor, das durch einen pn-Uebergang von dem Kanal getrennt ist, als photoenpfindliches Element verwendet wird. Ein derartiger Feldeffekttransistor, der nachstehend als "J?ET" bezeichnat wird, ist eine bekannte photoerspfindliche Halbleiteranordnung Um jedoch einen derartigen Feldeffekttransistor für die nach der Erfindung angestrebten Zwecke benutzen zu können, ist es erforderlich, dass er anders als die bekannten "J/El^-Elemente ausgebildet wird, und zwar derart, dass ein derartiger "JiET" in dem Ladunjrsspeicherungaraodus verwendet weraen kann und dass die Froblerne, die sich infolge d3r Zusammenschaltung einer Vielzahl derartiger "JF2T"-Elemente in Form einer linearen Reihe oder in Form einer zveidiziensionalen Heihe oder eines Mosaiks ergeben, vermieden oder wenigstens verringert werden. Bei einer bevorzugten Ausführur.gsforn nach der Erfindung cind die photoenpfindlichen Elemente in einem einkristallinen Körper aus einem photoompfindlichen Halbleitermaterial integriert, welcher Körper ein Substrat von einen Leitfähigkeitstyp enthält, auf dem eine verhältnismä3Sig dünne epitaktische Schicht von entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp und mit einem höheren spezifischen Widerstand angebracht ist.Für jedes Bildauf-

nahneelenent wird in der epitaktischen Schicht eine verhSltnisinäs3ig kleine Zone von gleichen Leitfähigkeitstyp wie und.mit einem niedrigerer.¹ spezifischen Widerstand als die epitaktische Schicht angebracht. Dieee Zone erstreckt sich von der Überfläche her in der epitaktischen Schicht bis zu einer Tiefe, die kleiner als die Dicice der epitaktischen Schicht ist. Diece Zone, ciie die Senke eines "JFET"-21eraents bildet, wird von

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einer untiefen Zone vom einen Leitfähigkeitstyp und mit einem verhäitnismässig niedrigen spezifischen Widerstand un/rcben und ist von dieser Zone getrennt. Diese Zone, die in allgemeinen ringförmig gestr.ltet i::^a:. dient als Torelektrode. Es sei bemerkt, dass unter den Ausdruck "ringförmig" hier jede Form zu verstehen ist, bei der die Torelektrode die Senkenzone umgibt. Jedes Aufnahneelement der linearen Reihe oder des Mosaiks ist also durch eine Senke gekennzeichnet, die von einem ringförmigen Tor umgeben ist, welche Elektroden sich beide in derselben epitaktischen Schicht befinden. Alle Bildaufnahmeelemente in einer Reihe weisen eine gemeinsame Quelle auf, die in diesem Falle eine Verbindung mit demjenigen Teil der epitaktischen Schicht bildet, der ausserhalb des ringförmigen Tores liegt.

Wenn beim Betrieb ein geeigneter Spannungsimpuls an die Torelektrode und somit über dem pn-Uebergang zwischen der Torelektrode und der epitaktischen Schicht angelegt wird, erstreckt sich die Erschöpfungszone dieses pn-Uebergangs entweder über die ganze Dicke der epi⁺.aktisch=-". Schicht bis zu den Substrat vom einen Leitfähigkeitstyp oder bis zu der. Erschöpfiingsgebiet, das sich von den Substrat vom einen Leitfähigkeitstyp her in der epitaktischen Schicht vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp erstreckt, wodurch ein rin/rförniges Erschöpfungsgebiet gebildet wird, das den Kanal zwischen der den Elementen gemeinsamen Quellenzone und jeder der Senkenzonen innerhalb jedes der umgebenden Erschöpfungsgebiete völlig sperrt. Venn die Spannung an der Torelektrode beseitigt wird, werden die Erschöpfungs^ebiete, abgesehen von einer langsamen Entladung infolge einer Dunkelstronleckage, während einer Rastc-rperioie beibehalten. Zum Auslesen oder Abtasten eines Aufnahmeelements wird ein Spannungsimpuls an die Senke des betreffer.cen ilentnts angelegt. Diet.

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kann zu jedem Zeitpunkt eine erforderliche Anzahl Haie erfolgen, wobei das Auslesen nichtdestruktiv ist. Wenn keine Strahlung einfällt, weist der Kanal des betreffenden Elements eine hohe Impedanz auf und ist das Ausgangssignal über einer Impedanz in Reihe nit diesem Element klein. Strahlung, die auf dieses BiIdaufnahmeelement zwischen Abtastungen einfällt, führt das Weglecken der gespeicherten Ladung herbei mit einer Geschwindigkeit, die der Intensität der Strahlung proportional ist, während der Widerstand des Kanals damentsprechend abnimmt. Wenn eine genügende Strahlung einfällt, wird die Tordiode völlig entladen und erscheint der Ausleseimpuls nahezu völlig über der Reihenimpedanz.

Diese Wirkung im Ladungsspeicherungsmodus unterscheidet sich von den bekannten Bauarten darin, dass das Ausgangssignal nicht nur die angehäufte gespeicherte Ladung darstellt, die beim Auslesen auf den Ausgangskreis übertragen wird, sondern auch das viel grössere Signal enthält, das durch die von dem Feldeffekttransistorelement hervorgerufene Verstärkung erhalten wird. Auf diese Weise können Verhältnisse zwischen den Ausgangs;;pannungen mit einfallender Strahlung und ohne einfallende Strahlung auf das Bildaufnahmeelement von mehr als 1000 bei einem Spannungspegel in der Grössenordnung von Volts im Vergleich zu Millivolts bei den bekannten Bauarten erhalten werden.

Aus der obenstehenden kurzen Beschreibung ist ersichtlich, dass zum Erhalten der Wirkung in dem gewünschten Ladungsspeicherungsmodus jedes Bildaufnahmeelement der Reihe gesonderte zugängliche Verbindungen mi fc der Torelektrode und der Senkenzone und/oder der Quellenzone aufweisen soll, so dass jedes Bildaufnahmeelement erwünschtenfali; dadurch ausgelesen oder abgetastet weraen kann, dass ein Sparnungsinpuü an seine f'enkenzone oder Quellonzone angelegt wird, wonach ein Spanr.ur.=

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impuls an die Torelektrode angelegt weraen kann, un ciie Tordioclen vied·?: aufzuladen, was an Ende jedes Rasterzeitintervalls erfolgen wird.

Nach einen weiteren Merkmal der Erfindung kann die Farbempfindlichkeit der Bildaufnahnevorrichtung nach Wunsch geändert werden. Dies wird dadurch erzielt, dasa eine dauernde Vorspannung zwischen den Substrat und der gemeinsamen Quellenzone angelegt wird, so dass ein £rsch?pfunjsgebiet erhalten wird, dass sich von dem Substrat her in der epitaktischen Schicht erstreckt. Die Tiefe des erwähnten Erschöpfungsgebietes bestimmt die Lage oder die Tiefe des Kanals von der Oberfläche her, auf die die Strahlung einfällt. Bekanntlich dringen Strahlungsquanten verschiedener Wellenlängen bis zu verschiedenen Tiefen in das Halblei tonmaterial ein; rotes Licht dringt z.3. tiefer als blaues Licht ein. Dadurch, dass die Vorspannung am Substrat und somit die Ausdehnung der Erschöpfungsschicht zwischen dem Substrat und der epitaktischen Schicht geändert werden, kann die Tiefe des strahlungsempfindliohen Teiles der epitaktischen Schicht gesteuert werden, wodurch die Vorrichtung e'rwünschtenfalls für blaues Licht oder rotes Licht empfindlicher gemacht werden kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann jede Reihe oder Spalte photoenpfindlicher Feldeffekttransistoren gleichzeitig abgetastet oder ausgelesen und dann gleichzeitig wieder aufgeladen werden, indem alle Quellen oder Senken riit einer Verzögerungsleitung gekoppelt werden und ein Spannungsimpuls an die verbleibenden Elektroden der Quellen oder Senken angelegt wird. Die Wiederaufladung der Transistoren wird dadurch erreicht, dass eine Hilfsanordnung, z.B. ein MOS-Transistor, Mit jeder der Torelektrode!! der Feldeffekttransistoren gekoppelt wird.

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Einige Ausführungsformen aer Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden ira folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer BiIdaufnahmevorrichtung nit einer linearen Reihe von Elementen nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie 2-2 der^ Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 teilweise ein Schaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5 verschiedene Sparnungsiapulse, die zu der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 gehören,

Fig. 6 eine Draufsicht e.uf einen Teil einer anderen Ausführungsform einer Bildaufnahiaevorrichtung nach der Erfindung mit einer linearen Reihe von Elementen, die gleichzeitig ausgelesen werden können.

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 6 längs der'Linie 7-7 der Fig. 6,

Fig. θ teilweise ein Schaltbild der Vorrichtung nach Fig. 6,

Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Teil einer zweidimensionalen Bildaufnahmevorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 10 teilweise ein Schaltbild der Vorrichtung nach Fig. J

Die Figuren 1,2 und 3 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung in Form einer linearen Reihe, mit deren Hilfe eir.c Strahlungslinie abgebildet werden kann.

Bekanntlich sind derartige Vorrichtungen als optische Lesevorrichtungen und ähnliche Detektionsvorrichtungen zur Umwandlung eines einfallenden Lichts-ust-era in ein elektrisches Signal geeignet. Bei

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dieser Ausführungsforn und den anderen zu beschreibenden Ausführungsformen weisen die "JFET"-Eleir_Iente einen η-leitenden Kanal auf. Ks ist aber einleuchtend, dass dieser Fall nur beispielsweise gegeber ist ure dass die angestrebten Zwecke der Erfindung auch mit Transistoren mit einen p-leitenden Xanal erzielt werden können, indem einfach alle Leitfähigkeitstypen und die Potentiale umgekehrt werden, wie bekannt ist. Auch ist es einleger :e::d, dass die Zeichnungen nicht immer masstäblich sind und dass die unterschiedlichen Abstände und Geometrien nicht notwendigerweise richtig sind. Der Fachmann kann aber die Abstände und Geometrien, die zum Erreichen der beschriebenen Wirkung erforderlich sind, leicht ermitteln. Insbesondere ist die Dicke der Schichten in den Figuren 2, 3 und 7 der Deutlichkeit halber übertrieben gross dargestellt.

Die erste Ausführungsform enthält eine übliche p-leitende' Scheibe (eder Substrat) 1, die aus einem einkristallinen Halbleitermaterial, z.3. Silicium, mit einen verhältnismässig niedrigen spezifischen r/id erst and, ζ.3, C, 1 ./"_ .cm, besteht. Auf den Substrat ist eine η-leitende epitaktische 'Schicht 2 mit einen höheren spezifischen Widerstand, ·.:.?. '; 0 .-Cl . c:;;, v.r.d ir.it einer Licke von z.B. 10_;um angewachsen. Durch übliche Diffusicr.sTechniken cder durch Ionenimplantation wird ei:.-ringf b'rnige r-leitende 'berflächenzone 3 in der epitaktischen Schichx angebracht. Lie Γ:::; J_; ir:; treckt Eich in der epitaktischen Schicht 2 bis "-U einer Tiefe, ::;.-s kleiner als die Licke der epitaktischen Gehich* ist u:u ci^ait ti::: .:-!■;_. iki'.r-cde eines "JFLT"-Elements. Die 'Tiefe kann r...!;. G ,'■■/.;'-·". ::;r£;u/ :L'.:-j:;.: die Ai.zeptcrkonzentration durciischnittiich et.νa IC ' rcrat:.-^; --~:' betragen kann. Dann werden, wieder durch

oci.. Icner.iJtplantatiorEtechnikfen, eine kreisforroige

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η-leitende Zone 4> die innerhalb der ringförmigen Torelektrode 3 liegt und die eine Senkenzone eines "JFET"-Elements bildet, und zwei n-leiter.-de Quellenkontaktgebiete 5 nit einer grossen Oberfläche, die sich län=rs der oberen Fläche der Scheibe erstrecken, angebracht. Es sei bemerkt, dass eine Anzahl dieser Feldeffekttransistoren 6 mit kreisförmiger Struktur in demselben Halbleiterkörper gebildet werden. Diese "JFET"-Elemente 6 enthalten je ein einziges Bildaufnahaeelement und sie bilden zusammen die lineare Reihe in der gewünschten Anzahl. Das Quellen- und das Senkengebiet 4 bzw. 5 bestehen aus η -leitendem Material und können die gleiche Donatorkonzentration und die gleiche Tiefe aufweisen. Als Verunreinigung kann z.B. Phosphor Anwendung finden. Wenn die beschriebene Struktur durch Diffusion hergestellt wird, wird auf der Oberfläche der Scheibe eine maskierende Siliciumoxydschicht 7 angebracht. In der Schicht 7 können die üblichen Fenster durch übliche Photoreservierungstechniken zur Definition der Grosse der Quellen-, Senken- und TorgebieT und der anzubringenden Kontakte angebracht werden. Wie in der Zeichnung angegeben ist, ist jedes Tor 3 mit einer gesonderten Metallschicht kontaktiert, die auf übliche V/eise durch Ablagerung von Metall angebracht ist und sich über die Oxydschicht J erstreckt. Diese Kontakte sind mit 8 bezeichnet. Auf ähnliche Weise wird jedes Senkengebiet 4 gesondert mit einer Metallisierung 9 kontaktiert. Um den Widerstand in dem Queilengebiet zu verringern, sind auf den η-leitenden Quellengebieten 5 zwischen den Senken- und Tormetallisierungen Metallschichten 10 angebracht. Mit einem oder mehreren der Quellenkcntakte 10 kann eine Leitung verbunden werden, die für die ganze Reihe von Elementen 6 eine ge-j meinsame Quellenverbindung bildet, wobei aber jedes gesonderte Bildauf-· nahmeelement 6 ein eigenes Tor und eine eigene Senkenverbindung besitzt«

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Vie in Fig. 2 dargestellt ist, kann auch noch eine Verbindung 12 mit dem Substrat 1 hergestellt werden.

Fig. 2 zeigt eine in allgemeinen ringförmige Geometrie eines Feldeffekttransistors, bei der der Strom, wenn möglich, von den Quellengebiet 5 zu dem Senkengebiet 4 über einen ringförmigen Kanal 1Ί fliesst, der sich unterhalb des ringförmigen Tores 3 und zwischen diesem Tor und dem Substrat 1 erstreckt. Der Kanal 11 kann dadurch gesperrt werden, dass ein Erschcpfungsgebiet gebildet v/ird, das uich von dem Torgebiet 3 zu dem Substrat erstreckt, was dadurch erreicht werden kann, dass eine negative Spannung an das p-leitence Tor 3 angelegt wird. Es ist einleuchtend, dass, wenn auch an das p-leitende Substrat 1 eine negative Spannung angelegt wird, sich auch ein Erschöpfungsgetiet von der Grenzfläche zwischen der epitaktischen Schicht und den Substrat her in der epitaktischen Schicht erstrecken wird. ler Kanal jedes Feldeffekttransistors kann also entweder durch das Anlegen einer Spannung lediglich an das Tor 3» oder durch das Anlegen gesonderter Spannungen an das p-leitende Tor 3 und an das p-leitende Substrat gesperrt werden. Fig. 2 zeigt die letztere Möglichkeit. Die gestrichelten Linien 13 geben die Ausdehnung der Erschöpfungsschicht an, die dadurch erhalten werden kann, dass eine Spannung in der Sperrichtung über dem pn-Ucbergang zwischen der epitaktischen Schicht 2 und dem Substrat 1 angelegt wird. Die gestrichelten Linien 14 geben die Erschöpfungsschicht an, die sich von dem p-leitenden Tor 3 her erstreckt, wenn an dieses Tor eine negative Spannung angelegt wird, um den pn-Uobergang zwischen dem Tor und der epitaktischen Schicht 2 in der Sperr richtung vorzuspannen. Da die η-leitende epitaktische Schicht 2 einen erheblich höheren spezifischen Widerstand als das p-leitende Tor 3 und

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das Substrat 1 aufweist-, werden sich die Erschöpfungsschichten grösster teils in der epitaktischen Schicht 2 erstrecken. Es sei bemerkt, dass die überlappenden Erschöpfungsgebiete den Kanal 11 sperren. Venn eine Spannung zwischen der Quelle 5 ¹J^d der Senke 4 angelegt wird, fliesst praktisch kein Strom in einem nit diesen Elektroden verbundenen Ausgangskreis. Wenn aber, wie in Fig. 1 nit Pfeilen L angegeben ist, Strar lung auf die Oberfläche der Vorrichtung einfällt, die eine genügende Energie aufweist, un in der η-leitenden epitaktischen Schicht bis in das Erschöpfungsgebiet oder bis zn einem Abstand einer Diffusionslänge von diesem Gebiet einzudringen, werden Slektron-Loch-Paare gebildet, wobei die Elektronen zu dem Diodenüoergang der Torelektrode gezogen werden, wodurch das erwähnte Tor teilweise entladen wird. Bas Ausmass der Entladung ist von der Strahlung abhängig»

Bein Betrieb wird jede der.Tordioden vorgespannt, um den zugehörigen Feldeffekttransistor zn sperren« Dies erfolgt gerade nach einer Abtastung. Anschliessend wird die Vorspanmjngscuelle entfernt. Mit Aus*.inne der üblichen Dunkelstronleckage bleibt der Kanal während cer ganzen Rasterperiode gesperrt₃ d.h. während der Periode zwischen zwei cvz-^inar.dcrfolgenden Abtastungen, es sei denn, dass einfallende Etra"· Ii: ..j freie Ladungsträger erzeugt, die, wenn sie über den in der Sperr. . I. tung '.:: gespannten Uebergang gezogen xierden, eine Entladung ι. :■_-. : rübe"{",ngs oder Diode herbeiführen werden₉ v;odurch die Licke (.-': :-.-:- ."rfur.rsgebietes ihrerseits abnehmen wird= Las Aussass der i.V-:.^r.:..T- ist selbstverständlich von der Anzahl durch Strahlung erzeugte: itkLzt I-adungsträger abhang!gy Ia der Periode zwischen zwei Abtastung·-: ν ir c also G3.3 liildaufnahmee!" —r.erri; die von der einfallenden Strahlung erzeugte:* freien Ladungsträe-'r während cieser ganzen Periode integrie-

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ren, was der gewünschten Wirkung in dem Ladungsspeicherungsmodus entspricht. Un den Zustand der gespeicherten Ladung auszulesen, werden die Quelle und die Senke jedes Feldeffekttransistors dadurch eingeschaltet, dass ein Spannungsimpuls an die Quelle oder Senke zu jedem gewünschten Zeitpunkt während der Rasterperiode angelegt wird, während der Strom im Ausgangskreis von der Grb'sse des Kanals abhängig ist. Auch sei noch bemerkt, dass der Ausgangsstrom nicht nur die gespeicherte Ladung oder vielmehr die Aenderung der gespeicherten Ladung während der ganzen Rasterperiode darstellt, sondern dass diese Aenderung auch multiplizier*, mit dem Verstärkungsfaktor des Feldeffekttransistors in dem Ausgangssignal zum Vorschein kommt. Da ausserdem das Auslesen die Ladurgsbedingung nicht ändert, wird nicht-destruktives Auslesen erhalten, wahrend der Ladungszustand mehrere Male ausgelesen werden kann, ohne dass, bein Fehlen weiterer neuer Strahlung, der Ladungszustand geändert wird.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild für die Vorrichtung nach Fig. 1. Die Bildaufnahmeelemente 6 sind mit den üblichen "JFET"-Zeichen bezeichnet. Es sei bemerkt, dass das Substrat 1, das mit der Verbindung 20 bezeichnet ist, allen Bildaufnahineelementen gemeinsam ist. Auf ähnliche Weise ist die Quelle 5 gemeinsam und mit der Verbindung 21 angegeben. Die Senkenverbindungen der gesonderten Elemente sind mit 22-24 angegeben während die Torverbindungen mit den einzelnen Elementen mit 25-27 bezeichnet sind. Das Ausgangssignal wird einem Belastungswiderstand 28 über eine Verbindung 29 entnommen. Das Ausgangssignal ist nit V bezeichnet.

Der Kreis, nit dessen Hilfe die Torelektroden aufgeladen' werden können, ist scheinatisch nit einem Drehschalter 30 angegeben, mit dessen Hilfe ein negativer Impuls V,, (siehe Fig. 5) nacheinander an

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jedes der Tore angelegt werden kann. Das Auslesen erfolgt mit Hilfe eines zweiten schenatisch dargestellten Drehschalters 31> der einen positiven Inpuls Y nacheinander an jede der Senkenverbindungen anlegt. Die Drehschalter sind nur symbolisch dargestellt und können bekanntlich durch Register oder entsprechende Schaltungen ersetzt werden, wie in den bereits erwähnten Veröffentlichungen beschrieben ist. Die auf jedes der Elemente einfallende Strahlung ist symbolisch mit den Pfeilen L. für das erste Element und L für das zweite Element angedeutet, während auf das dritte Element keine Strahlung einfällt.

Aus den drei in Figur 5 gezeigten Spannungsformen geht die' Wirkung hervor. Der obere Teil der Pig. '5 zeigt die Abtastirapulse V,, die nacheinander an die Senke jedes der Bildaufnahmeelemente angelegt werden; der mittlere Teil dieser Figur zeigt die Impulse zum Viederaufladen, die nacheinander an jedes der Tore der Bildaufnahmeelemente gerade nach dem Abtastimpuls angelegt werden; der untere Teil der Figur zeigt das Ausgangssignal, das für die verschiedenen angegebenen Bestrahlungen entnommen wird. Der hohe Strahlungspegel L₁ des ersten Elements wird eine erhebliche Entsperrung des Kanals und somit ein verhältnismässig grosses Ausgangssignal über dem Belastungswiderstand 28 herbeiführen. Die geringere Strahlung L„ des zweiten Bildaufnahmeeleinerfc; wird ihrerseits eine geringere Entsperrung des Kanals und somit ein kleineres Ausgangssignal herbeiführen. Beim Fehlen von Strahlung auf der,

dritten Bildaufnahmeelement und unter der Annahme, dass höchstens eine unbedeutende Leckage auftritt, wird das Ausgangssignal nur die dargestellten durch das Schalten herbeigeführten Spitzen aufweisen. Nach jeder Abtastung wird das Tor wieder zu einem Pegel aufgeladen, bei dem

I eier Kanal wieder gesperrt wird, und während der ganzen Rasterperiode

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bleibt äie Tordiode in diesem Zustand, es sei denn, dass sie infolge von Absorption von Strahlung entladen wird» Die Vorrichtung wird daher in einem reinen Ladungsspeicherungs:;;odus betrieben.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform

einer Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die gesonderten Eler.ent-e gleichzeitig statt nacheinander, wie in der Vorrichtung nach den Figuren 1 bis 3» ausgelesen und wiederaufgeladen werden können. Die "JFEI" Elemente weisen eine gleiche Geometrie wie in der vorangehenden Ausführungsforro auf und enthalten eine Senkenzone 4» eine genieinsame Quellenzon? 5 und gesonderte ringförmige Tore 3» die einen ringförmigen Kanal \4 definieren. Der Unterschied besteht darin, dass die Torelektrode 3 statt über eine unmittelbare Verbindung über einen Hilfstransistor φ aufgeladen wird, der durch einen Feldeffekttransistor mit isolierter Torelektrode gebildet wird v.nd der nachstehend als MOS-Transistor bezeichnet; vird und dessen Quellenzone durch das Torgebiet 3 eines "JFET"-Elenents gebildet wird. Die Senke des MOS-Transistors besteht aus einen kleinen p-'leitenden Gebiet 41» das neben und ausserhalb der ringförniger. Torelektrode 3 des Feldffekttransistors liegt. Der Kanal des MOS-Transistors liegt in einem Oberflächengebiet 43 der epitaktischen Schicht zwischen der Quellenzone 3 und der Senkenzone 4I· Die Torelektrode des MOS-Transistors ist eine langgestreckte streifenförmige Metallisierung 42 auf der Oxydschicht 7 und liegt oberhalb aller Kanäle 43 zwischen jeder gesonderten Senkenzone 42 und der entsprechenden Quellenzcne 3· Die Torelektrode 42 jedes der MOS-Transistoren ist ferner durch Ceffnur.gen in der Oxydschicht 7 nit jeder der Senkenzonen 4I der MOS-Transistoren verbunden.

Fig. 6 zeigt scheraatisch ein Schaltbild zur Erläuterung der

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Wirkung der Vorrichtung nach den Figuren 6 und 7· ^ie Bildaufnahmeelemente, die durch die "JFET"-Eleniente gebildet werden, sind wieder nit 6 "bezeichnet. Bei dieser Vorrichtung wird bein Auslesen ein negativer Spannungsinpuls V an alle gemeinsamen Quellen über eine Verbindung 45 roi^ den Gebiet 5 angelegt. Das Ausgangssignal wird der Senke jedes Feldeffekttransistors 6 gesondert über eine Verbindung 9 und einen Belastungswiderstand 46 entnommen und einer Verzögerungsleitung 47 zugeführt. Dem Ausgang der Verzögerungsleitung 47 kann das Videosignal V entnommen werden. Die Tore 3 der Feldeffekttransistoren 6 werden gleichzeitig über die MOS-Transistoren 40 aufgeladen, deren Quellenzonen durch die Tore 3 der Feldeffekttransistoren 6 gebildet werden. Die Torelektroden und die Senkenzonen 41 der MOS-Transistoren sind alle über eine Verbindung 42 mit einer TorSpannungsquelle verbünde? die negative Impulse V~ erzeugt.

Beim Betrieb wird am Ende des Rasterzeitintervalls ein Spannungsimpuls an alle Quellenzonen 5 der die Bildaufnahmeelemente bildenden Feldeffekttransistoren 6 angelegt, wodurch diese Transistoren leitend werden, und zwar in einem Mass, das von der Entsperrung ihrer Kanäle infolge einfallender Strahlung abhängig ist. Die auf diese Weise erhaltenen Signale werden der Verzögerungsleitung 47 zugeführt, in der jedes Signal bekanntlich um eine verschiedene Zeitdauer verzögert wird, wodurch die Signale, während sie gleichzeitig der Verzögerungsleitung zugeführt werden, in der richtigen xteihenordnung am Ausgang erscheinen und ein übliches Videosignal V bilden. Das Auslesen oder Abtasten alle Elemente 6 erfolgt also gleichzeitig. Sofort nach dem Abtastirapuls V wird den Torelektroden 42 und den Senkenzonen 41 der MOS-Transistoren 40 der Impuls V„ zugeführt, um die Tore 3 der "JFET"-Elemente wieder-

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aufzuladen. Die Polarität ist derartig, dass alle MOS-Transistoren gleichzeitig leitend werden, wodurch die Quelle 3 jedes MOS-Transistors ein negatives Potential annimmt. Wenn der Spannungsimpuls V_ endet,

Lr

schaltet der MOS-Transistor aus, während die Quelle 31 die nun das Tor J jedes Feldeffekttransistors 6 ist, im geladenen Zustand bleibt, wodurch die Kanäle der Feldeffekttransistoren 6 wieder gesperrt werden.

Figuren 5 und 10 zeigen eine V/eise, in der die lineare Reihe nach den Figuren 6 bis 8 erweitert und eine zweidimensional Reihe oder ein zweidimensionales Mosaik erhalten werden kann. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Vie oben \/erden die durch "JFET"-Elemente gebildeten Bildaufnahmeelemente mit 6 bezeichnet und enthalten je eine gesonderte Senkenzone 4 und ein Tor 3- Ferner weisen alle Feldeffekttransistoren 6 einer Spalte eine geraeinsame Quelle 5f 5¹ auf. Die Spalten von Feldeffekttransistoren 6 sind durch p-leitende diffundierte Gebiete 49 gegeneinander isoliert, die sich in Form von Linien durch das Mosaik zwischen der Oberfläche und dem p-leitenden Substrat 1 erstrecken. Derartige Gebiete sind als solche in der Halbleitertechnik unter der Bezeichnung "Isolierzonen" bekannt. Alle Senkenzonen 4 einer Reihe von "JFET"-Elementen 6 sind miteinander durch eine streifenfb'rmige Metallschicht verbunden, die mit 50,51 bezeichnet ist. Gleich wie in der Vorrichtung nach den Figuren 6 bis 8, ist das Tor 3 jedes Feldeffekttransistors 6 über einen integrierten MOS-Transistor 40 mit Ladungsleitungen, die zugleich die isolierten Torelektroden der MOS-Transistoren bilden, verbunden. Jede Reihe von MOS-Transistoren weist eine gemeinsame Torverbindung auf, die mit 52153 bezeichnet ist. Alle Substratleitungen (1 in Fig. 2) der Feldeffekttransistoren sind mit einer Spannungsquelle 54»55 verbunden, deren positive Klemme, für Jede

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Spalte von Feldeffekttransistoren, mit der Quellenzone eines einen
p-leitenden Kanal enthaltenden "JPE'f-Eleraents 56,57 verbunden, das in
einen anderen Kalbleiterkörper angebracht oder mit den anderen Elementen
in demselben Körper integriert sein kann. Die Senke dieses Hilfsfeldeffekttransistors 56,57 ist über einen Belastungswiderstand 58,59 nri.i»
einer Verzögerungsleitung 60 und mit den Quellen 5»5' der die Bildaufnahmeelemente bildender Feldeffekttransistoren 6 einer Spalte verbunden. « Zum Wiederaufladen wird über den symbolischen Drehschalter 62 nacheinander an jede Reihe durch die Feldeffekttransistoren 6 gebildeter Bildl auf nahmeelemente ein negativer Impuls V~ angelegt. Die Ausgangssignale ' :

t werden wieder den Quellen 5i5' entnommen und der Verzögerungsleitung 60 |.

zugeführt, aus der sie als das übliche Videosignal V zun Vorschein
kommen. Die Ililfsfeldeffekttransistoren 56,57 dienen dazu, die Quellen- *~* zonen 5 der abgetasteten Bildaufnahmeelemente während der Abtastung
gegen das Substrat 1 zu isolieren. Daher sind die Hilfsfeldeffekttransistoren 56,57 während der ganzen Rasterperiode normal leitend und werden
danach durch das Anlegen desselben positiven Impulses V, an die Tcrelektroden über Leitungen 64,65 gesperrt. Um zu sichern, dass die Quelle auf i

angemessene Weise beim Auslesen isoliert ist, sind die festen Kontakte ji des Schalters 63 derart eingerichtet, dass die Zeit des Anlegens des

Impulses V an die Hilfsfeldeffekttransistoren 56,57 die Zeit des An- f legens der Spannungen an die Senken der Feldeffekttransistoren 6 völlig ;, überlappt. Selbstverständlich können auch einzelne Spannungsquellen

vorgesehen werden, wobei der den Hilfsfe3deffekttransistoren 56,57 ²^- *'

geführte Impuls länger als der zum Abtasten der Feldeffekttransistoren 6 j'

angelegte Impuls ist. · X

\ Zum Erhalten des beschriebenen zweidimensionalen Ladungs- \

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speieherungsmodus ist es also notwendig, dass die Tor- und Senkenleitungen 50 - 53 sich zueinander parallel erstrecken und sich zwischen der; Spalten erstreckende p-leitenae Isolierzonen 49 der Fig. 9 schneiden. Dies bietet den zusätzlichen Vorteil, dass nur eine einzige Metallisierungsschicht bei der Herstellung der Vorrichtung benötigt wird.

Zur Illustrierung der Impuiszeitreihenfolge zum Aufladen und Auslesen (siehe Fig. 5) weisen, für ein Rasterzeitintervall von etwa 2 msec, ein für das Auslesen kennzeichnender Impuls z.B. eine Breite von etwa 2 msec und ein für das Aufladen kennzeichnender Inipuls z.B. eine Breite von etwa 1 /usec auf.

Wie obenerwähnt wurde, soll, nachdem der Impuls zum /ufladen angelegt worden ist, das Tor eines "J.fc⁷ET"-Elements isoliert werden, um zu verhindern, dass die Ladung an der Torelektrode auf andere Weise als durch Rekombination infolge einfallender Strahlung wegleckt. Wie aus den bereits erwähnten Veröffentlichungen hervorgeht, gibt es viele bekannte Wege, auf denen dies erzielt werden kann. So kann z.B. eine Diode in Reihe mit Jeder Torleitung angeordnet werden. Auch kann ein Kondensator mit jeder Torleitung in Reihe geschaltet werden. Im letzteren Falle muss jedoch ein Aufladespannungsinpuls die entgegengesetzte Polarität" aufweisen, so dass das Tor des "JFE'JV'-Elements in der Vorwärtsrichtung vorgespannt ist und somit den Reihenkondensator auflädt. Das Tor des "JFET"-Elements wird dann aufgeladen, wenn der Impuls beseitigt ist.

Eines der Merkmale der Erfindung besteht darin, dass der Spannungsimpuls zum Wiederauf.laden der Bildaufnahneelemente zu einem anderen Zeitpunkt als der Abtastirapuls auftritt. Dies bedeutet, dass Schaltübergangserscheinungen, die während der V/iederaufladung auf-

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treten, das Signal-Rausch-Verhältnis beim Auslesen nicht herabsetzen werden. Ausserdem sind die beim Auslesen auftretenden Schaltübergangs-.erscheinungen an Anfang- des Impulses naxinal. Durch Verlängerung der Zeitdauer des Ausleseimpulses kann das durch die Schaltübergangser-.scheinungen herbeigeführte Hauschen von dem Signal getrennt werden, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis weiter verbessert v/ird. Dies ergibt sich aus dem Merkmal der Erfindung, dass das Auslesen nichtdestruktiv ist. Ausserdem ist die Grosse des Schaltübergangs mit der Grosse der Senke-Substrat-Kapazität korreliert, die bei der Bauart nach der Srfin- , dung durch die kleine Senke innerhalb des ringförmigen Tores möglichst klein gehalten wird.

Ein weiterer Vorteil ist der, dass die Anfangsaraplitude des Spannungsimpulses zum Wiederaufladen des Tores zur Steuerung des Ausmasses der Sperrung der Feldeffekttransistoren eingestellt werden kann. Dieses Prinzip kann z.B. dadurch angewandt werden, dass das Tor übersteuert wild, wenn eine Vorspannung an das Substrat angelegt wird, um das Erschöpfungsgebiet 13 an der Grenzfläche zwischen dem Substrat und der epitaktischen Schicht zu erhalten, damit ein Schwellwert eingestellt vird, unterhalb dessen das "JFET"-Element nicht leitend werden wird. Auf diese Weise kann ein Schwellwert gewählt werden, um den Leckstrom über den Uebergang während der Periode auszugleichen, in der Ladung gespeichert ist, damit gesichert wird, dass die Vorrichtungen beim Fehlen einfallender Strahlung nach wie vor gesperrt sind.

Auch ist es vorteilhaft, die Vorrichtung derart zu betreiben, dass das Substrat nicht vorgespannt oder mit der Quelle verbunden wird. Wenn ein Spannungsimpuls an der Torelektrode gewählt vird, der einen derartigen Aiaplitudenwert aufweist, dass das Erschöpfungsgebiet 14 das Substrat 1 erreichen kann, tritt "punch-through" (Durch-

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schlag) auf, wodurch die Kenge in der Diode gespeicherter Ladung beschränkt wird. Alle Bilcaufnahneeleniente bildenden Feldeffekttransistoren ι sogar mit verschiedenen "punch-throu£:h"-Spannungen, können daher völlig gesperrt werden, indem ein Spannungsimpuls an die Tore angelegt wird, der genügend gross ist, um ien Transistor mit der höchsten "punchthrough"-Spannung zu sperren. Unter diesen Bedingungen ist das Ausgangssignal, unter der Sättigung, von der urösse des Wiederaufladeinpulscs sowie von der "punch-through"-Spannur.g unabhängig.

Wie oben bereits erwähnt wurde, weisen alle beschrie Deren Vorrichtungen das Kerknal auf, dass die Tiefe des empfindlichen Kanalteiles der epitaktischen Schicht 2 von einer zwischen den Substrat 1 und der epitaktischen Schicht 2 angelegten Spannung geregelt werden kann, die bewirkt, dass sich ein Erschöpfungsgebiet 13 in der Schicht bis zu dem Erschöpfungsgebiet 14 erstreckt, das sich von der Torelektrode 3 nach unten erstreckt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Lurch Aenderung der zwischen äem Substrat 1 und der epitaktischen Schicht 2, angelegte Spannung, vie schercatisch ndt der veränderbaren Batterie 70 in Fig. 4 angegeben ist, ka-nn die Tiefe des Kanals 11 geändert werden. Durch Aenderung dieser Tiefe kann das Bildaufnahmeelement für rote oder bläue Teile des Spektrums empfindlicher gemacht werden, wei] diese Strahlungen bis zu verschiedenen Tiefen eindringen. Dadurch, dass z.B. das Erschöpfungsgebiet 13 nach oben näher zu der Oberfläche verschoben wird, wird die Hote.Tspfindlichkeit verringert. Die RotempfindlichVreit wird hingegen dadurch vergrössert, dass die Ausdehnung das Erschöpfungsgebietes 13 herabgesetzt wird.

In den beschriebenen Ausfühi*ungsfornen wurde als Halbleitermaterial Siliciue verwendet, aber selbstverständlich können stattdessen

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auch andere bekannte Halbleitermaterialien verwendet werden. Auch kenne: andere aktive Elemente oder Schaltkreise statt der Hilfs-.'IGS-Transistcren 40 und der Hilfs-"JFET"-Elemente 56,57 in den Ausführungsforaen nach den Figuren 9 und 10 Anwendung finden. Ferner leuchtet es ein, das.^: wie bei der bekannten Silicium-Vidikonröhre, das Strahlungsbild durch ein Elektronenbild, ein P.üntgenbild oder in allgemeinen durch jedes Energiebild ersetzt werden kann, das imstande ist, in dem Halbleiterbildaufnaiuneelemönt Loch-21ektron-Pai,re zu erzeugen.

Ferner dürfte es einleuchten, dass sich die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsfori;;en beschränkt, sondern dass für den Fachmann viele Abänderungen möglich sind.

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Claims

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Il

Ό * rp ^ ** * *Τ t' "D r> ττ

(1. y Bildaufnahnevorrichtung nit einen Halbleiterkörper mit ein·.-: Halbleiterschicht vor. einen Lei tfähigkeitstyp und nit einem ver.- .Hltnisnässig hohen spezifischen V.'iderstand, wobei in dieser Schicht eine Anzahl strahlungsenpfindlicher Elenente angebracht sind, dadurch ^{-kennzeichnet, dass die strahlungsenpfinilichen Elemente durch ie einen Feldeffekttransistor -gebildet werden, dessen Torelektrode durch einen pn-Uebergang von dem Kanal^ebiot getrennt wird, wobei jeder Feldeffekttransistor ein Senkengebiet in Fers einer Oberflächenzor.e vom ^rnen Leitfähigkeitstyp nit einen verhältnismässic niedrigen cpc-zifir.chen V/iderstand und eine Torelektrode in Form einer ringförr.igen Obf-rflächenzone von- entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp mit einen verhältriisrnäscig niedrigen spezifischen V/iderstand enthält, die das zugehörige Fenkengebiet ungibt und die das Xanalgebiet des Feldeffekttransistors definiert, v/obei die Feldeffekttransistoren ferner ein Quellengebiot von ί inen Leitfähigkeitstyp cit einen verhältnisr;ässig niedrigen spezifischen V.'iderstand enthalten, das sich ausserhalb der rin£förjr:i_f;er. Tor^abiete befindet, wobei die Vorrichtung weiter enthält: Mittel zur. intermittierenden Anlegen einer Spannung an die Torelektrode jedes Feldeffekttransistors zum Aufladen des Diodenübergangs zwischen jeder Torelektrode und den daran grenzenden Kar.algebiet, Kittel zum internittierer.den Anlegen einer Abtastspannung zwischen den Quellen- und Sc-nkengebieten jedes Feldeffekttransistors nach Aufladung des zugehörigen Diodanübergangs, und Mittel, rcit deren Hilfe das Signal, das den Ladungszustand jeder Tordiode angibt, hergeleitet wird, welches Signal ein Mas? für cie !!enge Strahlung ist, die auf den Halbleiterkörper in der iiähe eines Kanalgebietes einfallen kann und die eine Entladung der zugehörigen

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Tordioda herbeiführt, so dass eine Zunahme des Stromes zwischen den Quellen- und den Senkengebiet auftritt, welche Zunahme mit der gesamten Strahlungsnenge korreliert ist, die in dein Zeitintervall zwischen den Lade- und Abtastspannungen absorbiert wird»
2. Bildaufnatmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalbleiterschicht durch eine epitaktische Schicht vom einen Leitfähigkeitstyp gebildet wird, die auf einem Halbleitersubstrat von entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp· angebracht ist. 3· Bildaufnahsevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Feldeffekttransistoren in Fora einer linearen Reihe angebracht sind, und dass Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Torelektrode jedes Feldeffekttransistors gesondert angeschlossen were ^n kann, während weiter Mittel vorhanden sind, mit derer Hilfe das Quellen- oder Senkengebiet jedes Feldeffekttransistors gesondert angeschlossen werden kann.

4. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2 oder Ansprüchen und 3j dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Spannung in der Sperrichtung über den pn-Uebergang zwisehen dein Substrat und der epitaktischen Schicht angelegt werden kann.

5. * Bildaufnahnevorrichtung nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, dass die Kittel eine Spannungsquelle zum Anlegen einer veränderlichen Spannung über den pn-Uebergang enthalten.

6. Eilaaufnahaevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass rüttel vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Spannungsimpuls nacheinander an die Tcrgebiete der Feldeffekttransistoren angelegt wird.

7. Bildaufnahnevorrichtung nach Anspruch υ, dadurch gekenn-

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zeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, rait deren Hilfe ein Spannungsimpuls nacJieinander an die Quellen- euer Senkengebiete der Feldeffekttransistoren angelegt wird, wobei der Spannungsimpuls ax; eier Torelektrode eines Feldeffekttransistors rcfort dem Spannungsimpuls an dem Quellen- oder Senkengebiet dieses Transistors folgt.

0. Bildaufnai'.nevcrriehtung nach einem der vorstehend·;:"! Ar.srr"-che, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, r:it deren Hilfe gleichzeitig ein Spannungsinpuls an die Torgebiete jeder Reihe von Fel'Jeffek tti !.meisteren angelegt wird, wodurch alle Tordioden einer· Reihe gleichzeitig" aufgeladen werden können.

9. BildaufHaltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, nit deren Hilfe gleichzeitig ein Spannur.gr:- impuls an die erwähnten Torgebiete angelegt wird, einen Feldeffekttransistor mit isolierter Torelektrode enthalten, dessen Quellengebiet die Torelektrode des Feldeffekttransistors bildet und dessen Sc-nkenrtbiet lateral von diesen .",uellengebiet getrennt ist, während cie isolierte Torelektrode dieses Feldeffekttransistors sich über die Oberfläche des Körfers zwischen seinen: Quellen- und seinem Senkengebiet erstreckt.

10. Biidaufnahr.evorrichtung nach Anspruch 9: dadurch gekennzeichnet, dass jeder Feldeffekttransistor einen zugehörigen Feldeffekttransistor mit isolierter Torelektrode besitzt, wobei die Torelektrode.' der Feldeffekttransistoren nit isolierter Torelektrode r.iteinander verbunden sind.

11. Siliia'jfHaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feli^ffekttransistoren in Reihen und Spalter, angeordnet sind; dass in c~-.: k'öVror Kitte], ^c rj/e sehen sind, rit deren F:! I :'. die ."palton von FoI Jeff skt transistoren gereneinandt:!· isoliert v;<rJ'·..

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dass alle Feldeffekttransistoren einer Heine miteinander ν er bunde- r-e Torelektrode!! enthalten, und dass alle Felde-f.^ekttranci^toren einer Reihe nit einander verbundene .^u^llon- odex* Scnkenge'oietc· enthalten. 12. BiidaufnahKävorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass cie Isolierungsnittel eine langgestreckte Isolierzone enthalten, die sich über die ganze Licke der Schicht erstreckt i;ni den en t ge genges e t ζ ten Lei t f ähi gkei t s ty ρ au f wei s t» 13· Bildaufnahmevorrichtung, die sich für den Betrieb in·.

L-.dungsspeicherungsnodus eignet und die eine Anzahl strahlungseir.pfiridlicher Elemente enthält, dadurch gekennzeichnet, das:? die Elemente durch eine Anzahl Feldeffekttransistoren gebildet werden, deren Tcrelektrodea je einen pn-Uebergang nit den betreffenden Planalgebiet bilden, welche Transistoren ferner ein Quellengebiet und ein Senkengebiet enthalten, während in der Nähe der Torelektrode zwischen den Quellengebiet und den Senkengebiet ein Kanalgebiet liegt, wobei die Torelektroden nit den angrenzenden Kanalgebieten eine Anzahl Tordiocen bilden, und wobei Kittel vorgesehen sind, nit deren Hilfe die Tordioden durch eine angelegte Spannung aufgeladen werden, wodurch die zugehöriiEr. Kanäle gesperrt werden und die Tordioden während eines P.asterzei tir.tervälls beim Fehlen einfallender Energie in geladenen Zustand gehalten worden, wooei Littel vorhanden sind, nit deren Hilfe joclar Feldeffekttransistor a:.i Ende dv;s R-'ir.terzeitintervalls abgetastet wird, um den Lnäungiiaustar.d i-einer Tordiude zu bestinnen, wobei die genannte Vorrichtung ü.ich ;:u::i Empfang einfallencor Energie eignet, die bis ?.uf eir.e Di f iuc-ionri j rlr.gü der Kanäle eindringen und sor-.it; jede Torelektrode-, je nach cer Int-.rnc 1 iät der g^sabteil einfallenden Energie '.illnremi dt:^ r/. \.ci: i? :.:. \.:- ·-.:''·'.. tir. U. rv.';Vj.H , c:nt".i "rior. kann, während v-pitor Kitic-ü νο::Λ·

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sehen siüd, nit deren MiIfe ::ie Tordioden sofort nach der. A: ;;■::·..-- . zurehüvi^rii !""eldef±ol: ι^ra.-.Eistcren wic-derauf_ty.?laden ..er.:en. 1-Ί. Bildau^nr.hr.evorrir'htunij nach Anspruch 'I, dadurch r^'r.eiv. zl lehnet, dass jeder relueffelitt^ansistor ein kleines ::it tiere? I.rr.k<. jebiet besitzt, das von einer ririjji'örnigan Tcrelektrc ic- ur.gebe-n tr:t, dau Senken^ebiet jedes FeIceffektίtransistors reren e.n c.ueller. ■;·:?:-.iczu isolieren, das einer Anzahl von Feldeffekttransistoren gerneir-cc::. i

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