Способ получения голограмм на полупроводниковом материале

ЙСе:стоун арьта,б тем т аСоюз Советсиих Социалистических Республик1) Дополнительное к авт, свнд-ву 2) Заявлена 25.02,74( 21) 1999090/2 3 Н 1/О ем заявки-рисоед Государственный хамитеСоавта Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(23) Приоритет -43) Опублнкованд 25 45) Дата опублнкова ня описания Я.У(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОЛОГРАММ Н ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ МАТЕРИАЛЕ Изобретение относится к способамголографической записи и восстановлениюволновых фронтов света и может быть;ции на полупроводниковых материалах,особенно в случаях необходимости восстановления волнового фронта, несущегоэаписачную информацию в инфракраснойобласти спектра,Известны способы получения голограммна полупроводниковых материалах, заключающиеся в том, что на обработаннойсоответствующим образом 1 шлифовка и,полировка с оптической точностью) поверхности фоточувствительного полупроводника фиксируют интерференционную картину идущей от объекта волны (объектнойволны) и волны когерентного фона (опорной волны), с последующим восстановлением объектной волны при помощи опорнойволны, Общим недостатком известных способов является малая дифракционная эффективность (1-3%) по интенсивности у по.лученных отражателт ных голограмм какв видимом, так и инфракрасном диапазо 6 Бюллетень М 11 (ЬЗ) УДК 772.9нах спектра, которая, как известно, пропорциональна разности коэффициентов от,ражения в экспонированных областях слоя,по сравнению с неэкспонированными,ь Целью изобретения является увеличение дифракционной эффективности полупроводниковых голограмм,Эта цель достигается путем обработки поверхности высокоомного полупровод 1 О ника путем ионного легирования электроактивными примесями при.температуре,значение которой выбирается ниже значения температуры отжига для данного пэ,лупрэводникового материала, то есть тем 15,пературы, при которой происходит отжиградиационных нарушений и электрическая1 активация внедренной примеси,В основу предлагаемого способа по,ложен принцип увеличения разности коэф 20 фициента отражения в областях поверх 1 ности фоточувствительного слоя, подвергнутых воздействию когерентного лазерного;излучения по сравнению с неэкспонированными областями, От разности коэффициентв.25 отражения в экспоиированных и неэкспо нироганных областях голограммного материала, как известно, зависит контраст голографической решетки, а, следовательно, к,п.д, то есть дифракционная эффектив ность голограммы бРазность коэффициента отражения дляэкспонированных и неэкспонированныхобластей увеличивается путем повышения,концентрации свободных носителей в результате электрической активации внедренной примеси в экспонированных областях, которая определяет величину коэффициента отражения электромагнитных волнв ИК-диапазоне длин волн,П р и м е р, Высокоомный полупроводник, например, кремний , -типа сисходной концентрацией электроновф 10см з после соответствуюшей обработки(шлифовка, полировка) бомбардируюг наионном ускорителе ИЛУионами электръаактивной примеси, например, фосфоромили сурьмой. Ионное легирование проводят при температуре образца ниже температуры отлеига, которая для кремния630 оС,Затем на этом ионнолегированномслое производяг запись голографическойрешетки на длине волны светарнапример1,06 мкм (неодимовый лазер), а интенсивность не превышает порога светового разршения полупроводника (20-50мвт/смЛ), В местах, подвергнутых освещению, резко увеличивается концентрацияэлектронов (до значений 1020 см з),Наиболее эффективно изменяется величина коэффициента отражения при считывании в инфракрасной области спектра 4на длинах волн, превосходящихнлазменную длину волны для данного ионнолегированного слоя. Например, для длин ва нй: 10 мкм разность коэффициента отражения экспонированных и неэкспонированных областей составляет%, что приводит к увеличению дифракционной эффективности для изготовленных. таким способомтслоев по сравйению с известными средствами примерно на порядок.Таким образом, видно, что запись голограмм на ионнолегированных высокоомных полупроводниковых слоях повышает дифракционную эффективность в ИК области спектра,формула изобретенияСпособ получения голограмм на полупроводниковом материале путем освещения объекта излучением, записи интерференц ционной картигы от объектного и опорного пучков излучения, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью увеличения дифракционной эффективности голограмм при восстановлении в инфракрасном диапазоне спектра, полупроводник легируют путем ионной бомбардировки электроактивной примесью при температуре ниже температуры отжига радиационных нарушений полупроводника, причем запись голограммы производят светом, длина волны которого лежит в полосе поглощения полупроводника, а интенсивность достаточна для отжига радиационных нарушений и электрической активации внедренной примеси, но не превышает порога светового разрушения полуо проводника, Составитель М. ИзмайловаРедактор В. Липатов Техред М, Левицкая Корректор С. БолцижарТираж И ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул, Гагарина,101