[發明專利]一種光電放大集成三極管芯片

有效

• 申請號: 202110475338.2
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113114196B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 陳碩;牛曉晨;黃杰;劉占元
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網河南省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 薛異榮

1.一種光電放大集成三極管芯片，其特征在于，包括：

光電二極管單元，所述光電二極管單元包括光電二極管，所述光電二極管包括PIN結構光電二極管或PN結構光電二極管；

比例電流鏡單元，所述比例電流鏡單元以所述光電二極管單元的P型層或N型層作為襯底；且所述光電二極管單元與所述比例電流鏡單元電連接。

2.根據權利要求1所述的光電放大集成三極管芯片，其特征在于，

所述比例電流鏡單元包括多個三極管，所述多個三極管包括接收三極管和多個放大三極管；

所述接收三極管的集電極和基極電連接；所述光電二極管與所述接收三極管電連接的N型層或P型層上設置有第一重摻雜區和多個第二重摻雜區，所述第一重摻雜區與所在層的導電類型相同，所述多個第二重摻雜區的導電類型與所在層的導電類型相反，所述多個第二重摻雜區分別位于各個三極管的集電極和發射極對應的位置；所述第一重摻雜區上設置有引出電極，所述接收三極管的集電極與所述引出電極電連接；自所述光電二極管的P型層或N型層引出所述光電放大集成三極管芯片的基極；

所述多個放大三極管中的每一個的集電極通過走線電連接，并引出所述光電放大集成三極管芯片的集電極；所述多個放大三極管中的每一個的基極通過走線電連接；所述多個放大三極管中的每一個的發射極通過走線電連接，并引出所述光電放大集成三極管芯片的發射極；

所述接收三極管的基極與所述多個放大三極管的全部基極電連接；所述接收三極管的發射極與所述多個放大三極管的全部發射極電連接。

3.根據權利要求2所述的光電放大集成三極管芯片，其特征在于，

全部所述多個三極管均為NPN型三極管，全部所述多個三極管以所述光電二極管的P型層作為襯底；或全部所述多個三極管均為PNP型三極管，全部所述多個三極管以所述光電二極管的N型層作為襯底；

優選的，全部所述多個三極管為材料、尺寸、規格均相同的三極管。

4.根據權利要求1所述的光電放大集成三極管芯片，其特征在于，

所述比例電流鏡單元包括多個MOS管，所述多個MOS管包括接收MOS管和多個放大MOS管；

所述接收MOS管的漏極和柵極電連接；所述光電二極管與所述接收MOS管電連接的N型層或P型層上設置有第一重摻雜區和多個第二重摻雜區，所述第一重摻雜區與所在層的導電類型相同，所述多個第二重摻雜區的導電類型與所在層的導電類型相反，所述多個第二重摻雜區分別位于各個MOS管的源極和漏極對應的位置；所述第一重摻雜區上設置有引出電極，所述接收MOS管的漏極與所述引出電極電連接；自所述光電二極管的P型層或N型層引出所述光電放大集成三極管芯片的基極；

所述多個放大MOS管中的每一個的漏極通過走線電連接，并引出所述光電放大集成三極管芯片的集電極；所述多個放大MOS管中的每一個的柵極通過走線電連接；所述多個放大MOS管中的每一個的源極通過走線電連接，并引出所述光電放大集成三極管芯片的發射極；

所述接收MOS管的柵極與所述多個放大MOS管的全部柵極電連接；所述接收MOS管的源極與所述多個放大MOS管的全部源極電連接。

5.根據權利要求4所述的光電放大集成三極管芯片，其特征在于，

全部所述多個MOS管均為NMOS管，全部所述多個MOS管以所述光電二極管的P型層作為襯底；或全部所述多個MOS管均為PMOS管，全部所述多個MOS管以所述光電二極管的N型層作為襯底；

優選的，全部所述多個MOS管為材料、尺寸、規格均相同的MOS管。

6.根據權利要求5所述的光電放大集成三極管芯片，其特征在于，

全部所述多個MOS管的漏極呈環形排布；

全部所述多個MOS管的柵極呈環形排布；

全部所述多個MOS管的源極呈環形排布；

所述全部多個MOS管的漏極排布成的環、所述全部多個MOS管的柵極排布成的環、所述全部多個MOS管的源極排布成的環為同心環。