Преобразователь изображения

.Вф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫГИ) Ордена Ленина физический инстиим. П.Н.Лебедева(56) Пространственные модуляторы света. Сб. под ред. С.Б.Гуревича. Л., "Наука", 1977.Зарубежная радиоэлектротехника, 1978. 11 6, с. 91.Сихарулидзе Д.Г. и др. Жидкокристаллический преобразователь когерентного изображенияЧетвертая Всесоюзная конференция,по жидким кристаллам и"их практическому применению. Тезисы докладов, Иваново, 1977, с.133- 134.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ,содержащий фоточувствительньи, диэлектрический и электрооптическийслои, заключенные между электродами,по крайней мере, один из которыхявляется прозрачным, о т л и ч ающ и й с я тем, что, с целью расширения спектрального диапазона чувствительности, улучшения разрешающейспособности и оптического качестваизображения, диэлектрический и фото-чувствительный слои выполнены монокристаллическими, расположены последовательно на полупроводниковой подложке, являющейся электродом, и образуют двойной гетеропереход.8478 Изобретение относится к модуляциии визуализации оптического излученияи может быть использовано для регистрации, ввода, хранения и обработкиоптических сигналов и изображений. 5Известны преобразователи изображения, содержащие фоточувствительныйи электрооптический слои, заключенные между прозрачными электродами.Недостатком приведенных устройств 10является ограниченный спектральныйдиапазон чувствительности.Наиболее близким техническим решением можно считать преобразовательизображения, содержащий фоточувствительный диэлектрический и жидкокристаллический слои, заключенныемежду прозрачными электродами, нанесенными на стеклянные подложки,В известном устройстве питающее 20напряжение подключено к прозрачнымэлектродам и запись ведется за счетвнутреннего фотоэффекта в фотоприемнике, а считывание информации производится в результате электрооптического эффекта в жидком кристалле,Недостатками этого преобразователя являются узкий спектральный диапазон чувствительности, малая разрешающая способность и невысокое оптическое качество изображения,Цель изобретения - расширениеспектрального диапазона чувствительности, улучшение разрешающей способности и оптического качества изображения.Это достигается тем, что диэлектрический и фоточувствйтельный слоивыполнены монокристаллическими, расположены последовательно на полупроводниковой подложке, являющейсяэлектродом, и образуют двойной гетеропереход .Изобретение поясняется чертежом,где изображена многослойная структура, содержащая фоточувствительныйполупроводниковый слой 1, диэлектрический слой 2, слой 3 электрооптического материала, например жидкогокристалла, необходимый для получения 50требуемой ориентации жидкого кристалла защитный ориентирующий слой 4,заключенная между прозрачной подложкой 5 с нанесенным прозрачным электродом 6 и монокристаллической полупроводниковой подложкой 7, котораяявляется вторым электродом. К электродам подключен источник 8 питающего 0 Ь 2напряжения. Световой поток 9 является регистрируемым, Световой поток 1 Оосуществляет считывание информации;отраженная его часть 11 промодулирована в электрооптическом слое 3.Устройство работает следующимобразом.При подаче импульса питающегонапряжения монокристаллический полупроводниковый фоточувствительныйслой 1 переходит в состояние обеднения.При этом большая часть напряжения падает на слое полупроводника.Экспозиция его потоком 9 вызываетэкранировку электрического поля вслое 1, тем самым перераспределяянапряжения так, что большая егочасть падает на слое 3, вызывая внем электрооптический эффект.В качестве слоев 1 и 2 могутбыть использованы эпитаксиальныепленки СеСаА 1 дб.Аз, соответственно,выращенные на подложке из легированного СаАз.Применение полупроводника с большой степенью легирования (концентрация носителей 10 - 10 см ), а(б -3значит малым временем жизни носителей (= 10 - 10 с) позволяетувеличить разрешающую способность(до 50 в 1 линий/мм), посколькууменьшается диффузионная длина 1.= 4 Р Т (до величины 10-20 мкм) .При этом благодаря высокому электрооптическому качеству гетероперехода слоев 1 и 2 и малой толщине слоя1 (меньше, чем длина диффузии 1),можно получить высокое значение чувствительности до 10; - 10 .Дж/см.Однородность оптических и электрооптических свойств очень высока, поскольку определяется только поверхностью подложки 7,Возможность применения эпитаксиальных пленок малой толщины может быть использовано при создании преобразователей ИК-изображений. При этом можно использовать узкозонные полупроводники из группы 1 пСаАз, 1 пСаАзР и др, Максимальная толщина пленки полупроводника при этом определяется из соотношения; оф Б п 1. ( й. с где и - концентрация носителей в полупроводнике;847806 4разец преобразователя изображения,в котором подложкой служил низкоомный (= О, 1 Ом см) арсенид галлиятолщиной 5 мм, на которой выращеныдиэлектрический слой (0,5 мкм толщиной) Са АЗ,Аз с удельным сопротивлением= 10 Ом см и полупроводниковый слой германия толщиной1 О мкм н с концентрацией носителей0 10 см . Слой жидкого кристалла имелтолщину около 5 мкм, применяласьсмесь азоксисоединений (БГАОБ иБМАОБ) и эфиронитрила (ЦфэГБк). Ис" е пользовался ориентационный 8 -эффект. Ь - толщина полупроводника,Г - диэлектрическая постояннаяэлектрооптического слоя,П - напряжение питания,д - толщина диэлектрика,и - заряд электрона.При П = 100 В, й = 1 мкм, Е = 10,аи = 10 см (для германия) толщинаполупроводникового слоя Ь с 500 мкм,а для и = 10 см" (1 пАз) /Ь с 5 мкм.16Эпитаксиальная методика выращивания пленок позволяет выполнить этитребования,Используя предлагаемое изобретениможно создать преобразователь изображения ИК-диапазона (1-2 мкм) чува юствительностью 10 - 10 Дж/см, разрешающей способностью 10-100 линмм,апертурой 4-10 см при оптической. неоднородности менее 0,5.По данному техническому предложению на предприятии изготовлен обПри этом быпи получены следующиепараметры: область чувствительности ,0,9-1,7 мкм, разрешение около 10 - 20 линий/мм, чувствительность вышеч20 1 О Дж/см, переключающая интенсивсЯность около 10 Вт/см (при длительности светового импульса .10 мкс). Составитель Г.АлександровТехред Л.Сердюкова: Корректор М.Нароши Редактор Л.Письман Тираж 501 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам ивобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 6052/1 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4