Полупроводниковый оптоэлектронный преобразователь изображения

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ОПТОЭЛЕКТ- РОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ, выполненньй в виде фоточувствительной структуры металл - диэлектрик - полупроводник - диэлектрик - металл, отличающийся тем, что, с целью получения видимого изображения без воспроизводящего источника света, на стороне оптического выхода слой диэлектрика выполнен из электролюминофора.ю^9^ 12^•'fL/У^//^Л ^/^^У/^Ь I'//^15?(Л^&9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„506 Ф (51)4 Н 01 L 31/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (21) 1945624/26-25 (22) 19. 07. 73 (46) 30.08.85. Бюл. Ф 32 (72) М.И.Бродзели, В.В.Чавчанидэе, Н.Ф.Ковтонюк, P.À.Ïîëÿí и Д.Г.Сихарулидзе (71) Институт кибернетики АН ГССР (53) 621.382 (088.8) (54) (57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ, выполненный в виде фоточувствительной структуры металл — диэлектрик— полупроводник — диэлектрик — металл, отличающийся тем, что, с целью получения видимого изображения без воспроизводящего источника света, на стороне оптического выхода слой диэлектрика выполнен из электролюминофора.

506243

Изобретение относится к оптоэлект ронике и может найти применение в системах переработки и отображения оптической информации.

Известно устройство для преобразования и запоминания изображения на основе многослойных структур металл — диэлектрик — полупроводник— диэлектрик — металл, в которых вос10 произведение записанного изображения осуществляется путем регистрации изменения электрооптических свойств в слоях диэлектрика. Недостатком этого устройства является необходимость использования мощного источника света для воспроизведения записанного изображения.

Цель изобретения — создание оптоэлектронного преобразователя изображения, формирующего на выходе непосредственное видимое изображение без воспроизводящего источника света.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что слой диэлектрика на стороне оптического выхода выполнен из электролюминофора.

На чертеже показан предложенный пре образ ов атель изображения. 30

Преобразователь состоит из сплошного прозрачного проводящего электрода 1, прозрачного слоя диэлектрика 2, полупроводникового высокоомноГо (10 cM < пъ10 cM ) монокрис g5 талла 3, слоя электролюминофора 4, сплошного прозрачного проводящего

4 слоя 5, напыленного на стекле 6, клемм 7 и 8 для подачи питающего напряжения. 40

Для работы преобразователя необходимо, чтобы толщина слоя обеднения превышала толщину полупроводникового слоя, так как в полупроводнике существует достаточно сильное электри- 45 ческое поле.

Воспроизводимое изображение проек тируется на плоскость электрода 1.

Через клеммы 7 и 8 на преобразователь подается питающее напряжение 50 либо синусоидальной формы, либо в виде прямоугольных импульсов.

Рассмотрим в качестве элемента изображения точку 9. Излучение, пришедшее в точку 9, пройдя через про- 55 зрачные слои 1 и 2, вызывает генерацию нера. новесных носителей в области полупроводника, лежащей на одной прямой с точкой 9 (область между точками 10 и 11). Захваченные сильным полем в полупроводнике неравновесные носители разводятся к точкам

10 и 11, образуя узкий канал поляризационного тока. Учитывая, что скорость дрейфа носителей в сильном поле много больше скорости диффузии, растеканием неравновесного заряда в направлении, перпендикулярном полю, можно пренебречь. Таким образом, обеспечивается пространственное соответствие между точками 9, 10 и

11 (все они лежат на одной прямой).

Генерации неравновесного заряда, возникшие вследствие светового воздействия и разведения его к точкам

10 и 11 электрическим полем, приведут к тому, что между этими точками имеет место эффект локального вытеснения внутреннего поля из полупроводника, которое распределится между точками 12 и 10 диэлектрика и точками ii и 13 электролюминофора.

Это в свою очередь приводит к увеличению падения напряжения в слое электролюминофора между точками 11 и 13 и его загоранию. Таким образом, в точке 13, лежащей на одной прямой с токами 9, 12, 10, 11 13, наблюдается преобразованное изображение.

При питании прямоугольника импульсами памяти МДПДМ-структуры позволяет заполнить сформированное и преобразованное изображение на время действия одного импульса питающего напряжения.

Это свойство позволяет также суммировать ряд изображений, отделенных друг от друга временным интервалом.

Кроме того, накопление светового воз. действия за время действия импульса напряжения приводит к росту коэффициента усиления.

Оптоэлектрический преобразователь изображения может быть изготовлен на МДПДМ вЂ структу с полупроводнико1 вым слоем кремния (P ) 10" Ом см) .

Диаметр кристалла "20 мм, толщина

200 мкм. С одной стороны кристалла нанесен слой двуокиси кремния толщиной 0,5 мкм, с другой — слой электролюминофора типа ЭЛ-510 M толщиной

10 мкм. Слой диэлектрика покрыт прозрачными проводящими слоями. В качестве блока управления можно использовать в случае питания синусоидальным напряжением звуковой генератор Г3-33 а в случае питания

506243

Техред Т. Фанта Корректор В. Гирняк

Редак тор 0. Юрк о в а

Заказ 57»/4 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 прямоугольными импульсами — геНератор Г5-7А. Амплитуда напряжения подбирается такой, чтобы при отсутствии изображения не происходило загорания электролюминофора (порядка

10 В). В качестве оптической системы, формирующей и проектирующей изображение, можно использовать осветитель ОИ-19 и объектив от микроскопа МИН-8.