Способ получения голограмм на полупроводниковом материале

 

IC Å с-. Орг. нд р

Ьта„ тем >т у

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 М9О368

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлена 25.02,74(21) 1999090/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл2

G ОЗ Н 1/04

Государственный комитет

Совета 1йинистроа СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликована 25.03.76Бюллетень ¹ 11 (53) УДК772 299 (088.8) (45) Дата опубликования описания / . У.pl .

И, Б. ХайбУллин, М. М. Зарипов, Е. И. Штырков, М. Ф. Галяутдинов и Е. А. Туриянский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Казанский физико-технический институт AH СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОЛОГРАММ НА

ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ МАТЕРИАЛЕ

Изобретение относится к способам голографической записи и восстановлению волновых фронтов света и может быть

:применено для записи и хранения информа-.

;ции на полупроводниковых материалах, .особенно в случаях необходимости восстановления волнового фронта, несущего записачную информацию в инфракрасной области спектра.

Известны способы получения голограмм на полупроводниковых материалах, заклю чающиеся в том, что на обработанной соответствующим образом (шлифовка и ,полировка с оптической точностью) по.верхности фоточувствительного полупроводника фиксируют интерференционную картину идущей от объекта волны (объектной волны) и волны когерентного фона (опорной волны), с последующим восстановлением объектной волны при помощи опорной волны. Общим недостатком известных способов является малая дифракционная эффективность (1-3%) по интенсивности у пс .лученных отражател ных голограмм как в видимом, так и инфракрасном диапазо2 нах спектра, которая, как известно, про,порциональна разности коэффициентов от,ражения в экспонированных областях слоя

1, по сравнению с неэкспонированными, I

Целью изобретения является увеличе-! ние дифракционной эффективности полу проводниковых голограмм.

Эта цель достигается путем обработки поверхности высокоомного полупроводтп ника путем ионного легирования электро активными примесями при.температуре, значение которой выбирается ниже значе ния температуры отжига для данного по, лупроводникового материала, то есть тем15,пературы, при которой происходит отжиг (радиационных нарушений и электрическая активация внедренной примеси.

В основу предлагаемого способа по, ложен принцип увеличения разности коэф20 фициента отражения в областях поверх ности фоточувствительного слоя, подверт нутых воздействию когерентного лазерного

;излучения по сравнению с неэкспонирован ными областями. От разности коэффициентв .

25 отражения в экспонированных и неэкспо490366

Составитель М. Измайлова

Редактор В. Липатов Техред М, Левицкая Корректор С. Болцижар

Тираж 6И Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина,101 нпрс;г>анных областях голограммного матери ала, как известно, зависит контраст голографической решетки, а, следовательно, к,п.д.„ то есть дифракционная эффектив» ность голограммы. б

Разность коэффициента отражения для экспонированных и неэкспонированных областей увеличивается путем повышения, концентрации свободных носителей в результате электрической активации внедренной примеси в экспонированных областях, которая определяет величину коэффициента отражения электромагнитных волн в ИК-диапазоне длин волн.

Пример, Высокоомный полупроводник, например, кремний 1, -типа с исходной концентрацией электронов 10 см з после соответствуюшей обработки (шлифовка, полировка) бомбардирую r на ионном ускорителе ИЛУ-3 ионами электр активной примеси, например, фосфором или сурьмой. Ионное легирование проводят при температуре образца ниже температуры oxABra, которая для кремния—

630оС.

Затем на этом ионнолегированном слое производят запись голографической решетки на длине волны светарнапример

1,06 мкм (неодимовый лазер), а интенсивность не превышает порога светового разрушения полупроводника (20-50 мвт/смЛ). В местах, подвергнутых освещению, резко увеличивается концентрация электронов (до значений 1020 см з), Наиболее эффективно изменяется величина коэффициента отражения при считывании в инфракрасной области спектра

4 на длинах волн, превосходящих нлазменную длину волны для данного ионнолегированного слоя. Например, для длин вж н .

10 мкм разность коэффициента отражения экспонированных и неэкспонированных областей составляет - 40%, что приводит к увеличению дифракционной эффективности для изготовленных. таким способом слоев по сравйению с известными средствами примерно на порядок. Гаким образом, видно, что запись галограмм на ионнолегированных высокоомных полупроводниковых слоях повышает дифракционную эффективность в ИК об ласти спектра.

Формула изобретения

Способ 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 щ и йс я тем, что, с целью увеличения ди.фракционной 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 поглошения полупроводника, а интенсивность достаточна для отжига радиационных нарушений и электрической активации внедренной примеси, но не превышает порога светового разрушения полуо проводника.