Анализатор линейно-поляризованного излучения

хни т Р,К.еходы.123.во СССР1975.во СССР01 1 31/04,ст .Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71)а Ордена Ленина физикокий институт им. А.Ф,Иоффе (53) 621.382(088,8)(56) 1. Шарма Б.Л. и Пурохи Полупроводниковые гетеропе И "Сов. радио", 1979, с.2. Авторское свидетельст Ю 516321, кл. Н 01 1. 31/083. Авторское свидетель по заявке Ю" 2674918/25,кл 1978 (прототип)(54)(57) АНАЛИЗАТОР ЛИНЕЙНО-ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий гетеропереход между подложкой и слоем из анизотропных полупроводников, оптические оси которых лежат в плоскости гетерограницы, о .т л и ч з ющ и й с я тем, что, с целью расширения спектрального диапазона .поляризационной фоточувствительности, оптические оси прдложки и слоя параллельны между собой, причем коэффициент несоответствия параметра их кристаллицеских решеток в направлении оси не более 14.Изобретение относится к полупро.водниковым приборам, чувствительным н электромагнитному излучению, и может быть применено в поляриметрии и оПтоэлектронике. 5Известны полупроводниковые приборы на основе гете 15 оперехода, чувствительные к электромагнитному излучению Г 1) Гетеропереход может быть выполнен в виде слоя изотропного по О лупроаодника ХпТе, нанесенного на подложку из анизотропного полупроводника Сдбе с гексагональной кристаллической решеткой, оптическая осьЬкоторой перпендикулярна плоскости 15 гетероперехода. Такой прибор чувствитепен к естественному свету в спектральном диапазоне 1,1-2,8 эВ, однако он нечувствителен к линейной по 1ляриэации излучения. 20Известен анализатор линейно"поляризованного излучения на основе фоточувствительного аниэотропного монокристалла типа А В С , ориентиро 2 4 5гч ванного в направлении оптицескои 25 оси Г 21.Недостатком этого анализатора яач ляется ограниценный спектральныи диапазон поляриэационной чувствительности, который находится вблизи края собственного поглощения полупровод- ника и составляет ДЕ=0,2-0,3 эВ,Известен также анализатор линейно-поляризованного излучения, содержащий гетеропереход между подложкой и слоем из аниэотропных полупроводников, оптические оси которых лежат а плоскости гетероперехода 3 . Однако такой прибор имеет оцень уз кий диапазон фоточувствительности ( " 30 мзВ). к естественному излучению. Х тому же круг полупроводников, обладающих несколькими модификациями, крайне ограничен и процесс образова. ния резкого гетероперехода между дау" мя модификациями является практически неконтролируемым, а гетерограница при взаимно перпендикулярной ориентации осей подложки и слоя оказыва"50 ется несовершенной, поскольку параметры решетки вдоль иперпендикулярно оси в анизотропной решетке различны.Цель изобретения - расширение спек 55 трального диапазона поляризационной чувствительности к световому излучению. Поставленная цель достигается тем,цто в анализаторе линейно-поляризованного излучения, содержащем гетеропереход между подложкой и слоемиэ аниэртропных полупроводников, опти.- ческие оси которых лежат а плоскости гетерограницы, указанные оси параллельны между собой, причем коэффициент несоответствия параметра. ихкристаллических решеток в направле-.нии оси не более 1 ГТакое выполнение. обеспецивает поляризационную фотоцувствительность в широкой области спектра, определяемой шириной запрещенной зоны веществ слоя и подложки.1 оскольку использованные полупроводники обладают анизотропией оптических переходов, то. анализатор чувствителен к линейной поляризации, излучения в широком спектральном диапазоне, который также .определяется шириной запрещенной зоны анизотропного слоя и анизотропной подложки. Ориентация слоя в направлении оптической оси подложки необходима для выполнения соответствия правил отбора оптических переходов в слое и подложке и тем самым получения поляризационной чувствительности анализатора линейно-поляризационного излучения в широком спектральном диапазоне. Для удовлетворительного "сшивания" кристалли,цеских решеток двух полупроводников необходимо, чтобы коэффициент несоответствия параметров решеток в направлении оптической оси подложки и слоя гетероперехода был не более 13 При невыполнении последнего условия, т,е, при коэффициентах несоответствия более 13, совершенство гетероперехода падает из-за дислокаций на границе раздела, что приводит к нарушению монокристалличности слоя, растрескиванию гетероперехода,на границе и т.п. и, следовательно, к резкому ухудшению электрицеских, оптических и фотоэлектрических параметров анализатора, а также к сужению спектрального диапазона поляризационной чувствительности до ДЕ=0,2-0,3 эВ.При освещении анализатора линейно"поляризованного излучения светом в слое и подложке генерируются электронно"дырочные пары, которые 1 разделяются электрическим полем гетероперехода, и на контактах прибора появляется фотонапряжение. ВеСоставитель Г.КорниловаРедактор Е.йесропова .Техред,й,Надь Корректор И. Эрдейи Заказ 7969/1Тираж 703. 1 ВНИЙПИ Государственного комитета СССРПодписное 3 8121 личина фотонапряжения зависит от угла Р между оптической осью С и вектором электрического поля 1 линейно-поляризованного излучения и описывается законом Иалюса. Для полу чения максимальной фоточувствитель" ности анализатора линейно-поляризо" ванного излучения его освещение произ- водится со стороны широкозонного слоя.Спектральный диапазон поляризационной чувствительности определя" ется шириной запрещенной зоны 6 полупроводникового слоя и подложки и зд ключен между ними.Варьируя ширину запрещенной зоны 15 партнеров гетероперехода и подбирая необходимые правила отбора каждого из них, можно управлять спектральным диапазоном, амплитудой и знаком коэффициента поляризационной фоточувст вительности анализатора линейно-поляризованного излучения.Был изготовлен анализатор с использованием ориентированной подложки . п-.СдбеР 2 с индексами (110). Гетеро" 25 12 апереход выполняяся призпита.ксиальном выращивании на подложке аниэотропного полупроводника п-ХпбеР, Оптические оси слоя и подложки параллельны между собой и лежат в плоскости гетерограницы. Коэффициентт несоответствия параметров кристаллических решеток подложки и слоя в направлении оптической оси К 0,0 18. Такой анализатор имеет положитель" ный знак коэффициента поляризацион-, ной Фоточувствительности(Р, Ъ 80 ь) и обладает поляризационной фоточувствительностью при энергиях кванта 4 т 1)=1,6-2,6 эВ, в значительно более широком,(в 3-4 раза) диапазоне, чем известный анализатор линейно-поляризованного излучения.Анализатор линейно-поляризованного излучения может быть использован как широкодиапазонный прибор для анализа линейно-поляризованно.- го излучения. Он может быть применен в системах оптической связи, поляриметрии и оптоэлектронике.