Фотопреобразователь ультрафиолетового диапазона

Изобретение относится к области преобразования вакуумного ультрафиолетового излучения (ВУФ) в электричество и регистрации ВУФ излучения. Предложен высокотемпературный фотопреобразователь ультрафиолетового диапазона, содержащий чувствительный элемент на основе синтетического алмаза, при этом конструкция преобразователя содержит гомоэпитаксиальную структуру, представляющую собой подложку из НРНТ алмаза р-типа, сильно легированного бором, с нанесенной алмазной CVD-пленкой типа IIa толщиной ~10 мкм, и дополнительно введенный нагревающий элемент для обеспечения рабочей температуры УФ преобразователя до температуры 300°C. Изобретение обеспечивает расширение УФ-диапазона фотовольтаического преобразователя в сторону коротких волн до 170 нм. 1 ил.

 

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, а именно к области преобразования ВУФ (вакуумного ультрафиолетового излучения) в электричество, и может быть использовано для измерения ВУФ излучения в диапазоне длин волн 170-200 нм.

Известен полупроводниковый фотопреобразователь [1]. Недостатком этого фотопреобразователя является невозможность его работы в диапазоне длин волн излучения менее 220 нм.

Известна конструкция фотовольтаического приемника ультрафиолетового диапазона [2]. Фотовольтаический приемник содержит алмазную подложку в виде пластины с нанесенными на нее металлическими контактами. На подложку из природного алмаза с концентрацией азота 1×1019 см-3 методом напыления в вакууме наносятся контакты из алюминия с подслоем титана.

Функционирование фотовольтаического приемника на основе алмаза, полученного описанным выше способом, основано на разделении носителей на контакте металл - полупроводник. Один из типов разделенных носителей накапливается в потенциальной яме, создаваемой внешним источником напряжения под электродом диода Шоттки. Недостатком этого фотовольтаического приемника является то, что на длинах волн ~170 нм чувствительный элемент будет иметь значительное поглощение УФ-излучения в тонком слое не более 30 нм.

Задачей и техническим результатом данного изобретения является расширение УФ-диапазона фотовольтаического преобразователя в сторону коротких волн до 170 нм.

Технический результат достигается тем, что в состав фотопреобразователя входит алмазная гомоэпитаксиальная структура и дополнительно введенный нагревающий элемент, для обеспечения работы алмазной структуры при температуре 300°C. Гомоэпитаксиальная структура фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) представляет собой подложку из HPHT (HighPressureHighTemperature) алмаза p-типа сильно легированного бором, на которую нанесена алмазная CVD-пленка (ChemicalVaporDeposition) типа IIa толщиной ~10 мкм. На чертеже изображен высокотемпературный фотопреобразователь, где 1 - фотопреобразователь, содержащий гомоэпитаксильную структуру, 2 - нагревающий элемент.

Нагрев фотопреобразователя до температуры 300°C обеспечивает большую концентрацию носителей в слое p-типа для компенсации эффекта вытеснения электрического поля из области поглощения излучения в алмазной CVD-пленке.

Источники информации

1. Сычик В.А. Фотовольтаический преобразователь. Патент BY №2080690, H01L 31/04. Опубл. 27.05.1997.

2. Алтухов А.А. Фотовольтаический приемник ультрафиолетового диапазона на основе алмаза. Патент RU №2270494, H01L 31/18. Опубл. 31.07.2003.

Высокотемпературный фотопреобразователь ультрафиолетового диапазона, содержащий чувствительный элемент на основе синтетического алмаза, отличающийся тем, что конструкция преобразователя содержит гомоэпитаксиальную структуру, представляющую собой подложку из НРНТ алмаза р-типа, сильно легированного бором, с нанесенной алмазной CVD-пленкой типа IIa толщиной ~10 мкм, и дополнительно введенный нагревающий элемент для обеспечения рабочей температуры УФ преобразователя до температуры 300°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптоэлектронной технике, а именно к полупроводниковым приборам, предназначенным для детектирования и испускания инфракрасного (ИК) излучения.

Изобретение относится к технологии материалов электронной техники, а именно к способам получения эпитаксиальных слоев узкозонных полупроводниковых твердых растворов CdxHg1-xTe для изготовления на их основе фотовольтаических приемников инфракрасного излучения.

Использование: для обнаружения и/или измерения электромагнитных излучений. Сущность изобретения заключается в том, что полупроводниковая структура, способная принимать электромагнитное излучение (λ) и преобразовывать его в электрический сигнал, содержит первую и вторую области одного и того же типа проводимости, которые состоят из одних и тех же элементов, барьерную область между первой и второй областями для действия в качестве барьера для основных носителей первой и второй зон на толщине барьера, причем барьерная область имеет наименьшую ширину запрещенной зоны, определяющую барьерное соотношение для барьера, первую граничную область, расположенную так, чтобы граничить с первой областью и барьерной областью с первой граничной толщиной, причем первая граничная область имеет состав из составляющих элементов, который изменяется от соотношения, соответствующего соотношению первого материала, до барьерного соотношения, и первая граничная толщина равна, по меньшей мере, половине толщины барьера.

Изобретение относится к радиографии, в частности к системам цифрового изображения в рентгеновских и гамма-лучах с помощью многоканальных полупроводниковых детекторов на основе полуизолирующего арсенида галлия.

Изобретение относится к инфракрасной технике и может быть использовано при изготовлении микроболометрических матриц, детектирующих излучение в двух инфракрасных (ИК) диапазонах с длинами волн 3-5 мкм и 8-14 мкм, соответствующих окнам прозрачности атмосферы.

Изобретение относится к оптоэлектронике и вакуумной микроэлектронике и может быть использовано при создании сверхширокополосных фотодетекторов в ультрафиолетовой, видимой и ИК области спектра для оптической спектроскопии и диагностики, систем оптической связи и визуализации.

Использование: для регистрации рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Сущность изобретения заключается в том, что автономный приемник для регистрации рентгеновского и ультрафиолетового излучения включает металлический корпус, прозрачную диэлектрическую подложку, фоточувствительный слой из АФН-пленки и металлические контакты, при этом между прозрачной диэлектрической подложкой и металлическим корпусом помещено отражающее покрытие, приемник снабжен полусферической зеркальной крышкой, имеющей окно, прозрачное для рентгеновского и ультрафиолетового излучения.

Изобретение относится к области низкоразмерной нанотехнологии и высокодисперсным материалам и может быть использовано при изготовлении детекторов электромагнитного излучения, преимущественно оптического, с наноструктрированным поглощающим (фоточувствительным) слоем.

Изобретение относится к области создания детекторов инфракрасного излучения и касается болометрического ИК-детектора. Детектор состоит из мембраны площадью S с термочувствительным элементом (ТЧЭ) и поглотителем электромагнитной энергии (ПЭЭ), прикрепленной к подложке с помощью токопроводящих шинок.

Изобретение относится к области создания детекторов инфракрасного излучения и касается болометрического ИК-детектора. Детектор состоит из мембраны площадью S с термочувствительным элементом (ТЧЭ) и поглотителем электромагнитной энергии (ПЭЭ), прикрепленной к подложке с помощью токопроводящих шинок.

Изобретение относится к области преобразования вакуумного ультрафиолетового излучения в электричество и регистрации ВУФ излучения. Предложен высокотемпературный фотопреобразователь ультрафиолетового диапазона, содержащий чувствительный элемент на основе синтетического алмаза, при этом конструкция преобразователя содержит гомоэпитаксиальную структуру, представляющую собой подложку из НРНТ алмаза р-типа, сильно легированного бором, с нанесенной алмазной CVD-пленкой типа IIa толщиной ~10 мкм, и дополнительно введенный нагревающий элемент для обеспечения рабочей температуры УФ преобразователя до температуры 300°C. Изобретение обеспечивает расширение УФ-диапазона фотовольтаического преобразователя в сторону коротких волн до 170 нм. 1 ил.

Наверх