Способ получения композиционных фоторезисторов

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для создания фоторезисторов. Изобретение позволяет повысить фотЪчувствительность до значений 910, что достигается смешением порошков полимеров по лиолефинового ряда, предварительно обработанных в поле барьерного разряда при нормальном атмосферном давлении, относительной влажности воздуха 57% и частоте поля 50-100 Гц с напряженностью поля

союз совЕтсних

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4619127/05 (22) 13.01.88 (46) 15.04,91, Бюл. Ф 14 .(71) Особое конструкторское бюро

"Регистр" с опытным производством

Института физики АН АЗССР (72) M.Г.Иахтахтинский, А.И.Мамедов, If.А.Курбанов, M.À.Рамазанов, И.M.Кулиев, М.Ф.Азизов и If.А.Нуриев (53) 678 .742(088.8) (56) Navneet and P.Ê.C. Pillai.

А Study of the photoconductinc

properties od Нр/Cd (S.Se):Cu mixed

picmentrensin System. I Electrostatics, 16(1984), Р 1, р . 21-31. (54) CIIOCOB ПОПУ1ГНИН K0MII03HUHOHHIIX

ФОТОРЕЗИСТОРОВ

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть. использовано для создания фоторезисторов.

Цель изобретения — повышение фоточувствительности композиционных фоторезисторов, Способ осуществляют следующим образом.

Полимерный порошок обрабатывают электрическим разрядом в воздушной среде при атмосферном давлении и комнатной температуре.

На чертеже показана установка для обработки порошка.

Установка содержит кварцевую пробирку диаметром 15 мм с толщиной стенок 1 мм, на поверхность которой

yg)5 С 08 Л 3/28,С 08 L 23/00 (57) Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для создания фоторезисторов, Изобретение позволяет повысить фоточувствительность до значений 9 ° 10, что достигается смешением порошков полимеров полиолефинового ряда, предварительно обработанных в поле барьерного разряда при нормальном атмосферном давлении, относительной влажности воздуха 577 и частоте паля

50-100 Гц с напряженностью поля (1,0-2,5) Г„, где Е „ — пробивная прочность воздуха при указанных условиях в течение 1,5-2,5 ч, с порошком фотопроводников Сс18 или СЛ8е при соот- д ношении компонентов, об.„: полимер 60; фотопроводпик 40. 8 табл., 1 ил . нанесен заземленный электрод 2, при этом высоковольтный электрод 3 диа- р@ь метром 2 мм пропущен в пробирку через )вил фторопластовую втулку 4, которые обеспечивают соосность электродов и их электрическую изоляцию. Зазор между электродом 3 и внутренней поверхностью пробирки заполняют полимерным порошком. Электрический разряд возникает в системе высоковольтный элект род - воздушный зазор, заполненный порошком, — кварцевая стенка пробир- 3 ки — заземленнЫй электрод, Т.к. емкость зазора, заполненного порошком, меньше емкости кварцевой стенки, то приложенное переменное высокое напряжение частотой 50 Гц падает практичес1641834 ки на зазор. Толщина слоя полимера при обработке не играет роли, так. как интенсивность обработки определяется напряженностью электрического поля (1,0-2,5} Е„., а не толщиной полимерного слоя. Частицы порошка полимера имеют средний диаметр 1-10 мкм.

Разряд возникает в воздушных микропрослойках между частицами порошка.

Разряд, возникающий в указанной системе т.е. при наличии, кроме воздушного зазора, еще диэлектрического барьера (кварцевая стенка), называется барьерным разрядом. Затем при определенном объемном соотношении смешивают обработанный полимерный порошок и фотопроводиик, получают смесь. Из смеси прессуют образцы в виде дисков толщиной 80 мкм и диаметром 10 мм при давлении 10-15 МПа и температуре 443"493 К, Образцы выдерживают под давлением в течение

10 мин, а затем охлаждают в воде со 25 скоростью 2000 град/мин до.комнатной температуры. Температурный интервал прессования зависит от величины температуры плавления выбранного полимера для каждой конкретной композиции. 0

В процессе прессования к образцам припрессовывают электропроводящие стекла. Темновой и световой ток изеряют с помощью электрометрического усилителя. Образец освещают через один из электродов белым светом от лампы накаливания. Интенсивность света 6,3 мВт/смэ.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Полимерный порошок полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) смешивают с порошком полупроводниковых фотопроводников CdS (40 об.X). Из смеси получают образцы горячим прессованием при 453 К и давлении 15 MIa s течение 5 .мин, фоточувствительность образцов составляет I /I 5 i10

Пример 2, Полимерный порошок ПЭВП, обработанный электрическим разрядом в течение 30 мин, смешивают с порошком CdS (40 об,7). Условия получения образцов идентичны примеру 1. Фоточувствительность составля- . ет 8110

В табл. 1 приведены значения фо- 55 точувствительности I /I при различном времени разрядной обработки для композиции ПЭВП + CdS (40 об,X).

Напряженность поля во всех примерах составляет 2 Enj (где E - — пробивр ная прочность воздуха), Пример 3. Полимерный порошок полипропилена (ПП) смешивают с порошком CdSe (40 об.X}. Из смеси получают образцы горячим прессованием при

473 К и давлении 15 ИПа диаметром

10 мм, толщиной 80 мкм. Фоточувствительность равна 6 ° 10

П р и м.е р 4 ° Полимерный порошок

ПД, обработанный электрическим разрядом в течение 30 мин, смешивают с порошком CdSe (40 об.X). Условия получения образцов идентичны примеру 1.

Фоточувствительность составляет

9 4 *10

В табл. 2 приведены значения фоточувствительности I

В табл. 3 приведены значения

I /I> для компоэитов ПЭВП + CdS (40 об.7) при различных средних размерах частиц полимера.

В табл. 4 приведены значения отношения I /I при различных времени обработки полимера в разряде при частоте 50 и 100 Гц для композиции

ПЭВП + CdS (40 об.X). Остальные данные приведены в табл. 5-8, Формула изобретения

Способ получения композиционных фоторезисторов путем смешивания полимерного порошка с порошком фотопроводника н горячего прессования полученной смеси при температуре плавления полимера, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения.фоточувствительности, в качестве полимеров используют порошки полиолефинов, а в качестве фотопроводника — порошки CdS или CdSe npu соотношении компонентов, об.X:

Полиолефин 60

Порошки CdS или CdSe 40 причем сначала порошок полиолефина обрабатывают в поле барьерного разряда при нормальном атмосферном давлении, относительной влажности воздуха 57Х и частоте поля 50-100 Гц с напряженностью поля, равной (1,02,5) Е„, где Enð — пробивная прочность -воздуха прн указанных выше условиях, в течение 1,5-2,5 ч с последующим смешением компонентов, ! 641834

0 0 5

1,5

Время обработки, ч

1,0

5 10 8 10 10о 4 .10 8 ° 10 6 ° 10 2 ° 10 10

z,/z„

Таблица 2

Время обра- 0 0,5 1,0 1,5 ботки, ч

2,0 3,0 4,0

8 -10 9,4 10 3 108 5 10 о 9 -10 6 "10 2 10 с т

Таблица 3

10,0

Средний размер 1,0 частиц, мкм

5,0

7,0

3,0,9 10 7,7 ° 10б 8 ° 10о 8,2 10 7,8.10 с т

Та блица 4

8 10

9 104

5 10

5 104

1 10 4 10

1,8 ° 106 5 10

2 10 1 1О

8 1О 6 -10

8,1 ° 1Об 7 "10 5,4 1О таблица 5

Давлениее, атм

О

i 2 2,25 (2,5 3 4

7,8 ° 10 6,8 1О

6 1Об 2.106 1Об

4 8. 1Об

Таблица 6

0 1, 5 75 . 2 25 3

20 5 ° 10 10 4 10 — 8 "10 6 ° 10 2 10

60 5 ° 10 2 ° 10о 6 ° 10 8,2 ° 10 7,7 ° 10 5.10 1 ° 10

Частота

50 Гц

100 Гц

0th

2 Время обработки, ч

0,5 1 О 1,5 1, 75

5,104 7.10 9.10 2 5,10Б 6.105

5 104 8.104 1 ..105 4 !06

5 10 - 1,5 ° 106 5 ° 106 7,9 10о 7,2 10о

Время обработки, ч

Г Т

Таблица

2 2,5 3 4

1641834

Таблица 7

f Г

7,8 ° 10 4,2 ° 10 8 10 5,8.10

8,104 4,10 8„10

8 >104 4,1 ° 10 8,2 ° 10 6,1 10

2,1 10

2 ° 10

1 8 10

Таблица 8

Время обработки, ч

1 1,5 1,75 2 2,5 2,5

О 0,5

3 поля

6,4 10 7,8 10 7 10

8 105 — 6 105

0,2 ° 105 7,9 105 6,2 ° 105 4 10

5 ° 10 6,8 10 8,5 ° 10 3 ° 10 .

5.101. 8,104 1,105 4 105

5г10. 1 .10 — 6,3 10

Составитель И. Царькова

Техред Л,Сердюкова Корректор О. Ципле

Редактор М, Недолуженко

Заказ 1123

Тираж 321

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðoä, ул. Гагарина, 101

Влажность, Ж

5.7

Напряженность 1,5 Епр

2 Епр,2,5 Е„

5 ° 10

5 10

5 10

3 10

2<105

1 105