Полупроводниковый преобразователь изображения

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ на основе многослойной структуры металл-диэлектрик-полупроводник-диэлектрик-металл,полупроводниковый слой которой выполнен из высокоомного материала с концентрацией свободных носителей не более 10'^ см'' отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и коэффициента, усиления изображения, между слоями полупроводника и диэлектрика расположен излучающий электроннодырочный переход, толщина которого больше диффузионной длины неравновесных носителей .//^//" /^ / /i(Лссд ю0000ND•и»

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„5288 4 (51)4 Н 01 L 31/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2157289/25 (22) 17.07.75 (46) 30.08.85. Бюл. № 32 (72) M.È.Бродзели, Н.Ф.Ковтанюк, P.А.Полян, Д.Г.Сихарулидзе и В.В.Чавчанидзе (71) Институт кибернетики АН ГССР (53) 621.382 (088.8) (54)(57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ на основе многослойной структуры металл-диэлектрик-полупроводник-диэлектрик.-металл, полупроводниковый слой которой выполнен из высокоомного материала с концентрацией свободных носителей

)2 -3 не более 10 см, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и коэффициента. усиления изображения, между слоями полупроводника и диэлектрика расположен излучающий электроннодырочный переход, толщина которого больше диффузионной длины неравновесных носителей.

528824

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике и может быть применено в системах отображения и обработки оптической информа— ции. 5

Известно устройство для преобразования изображения, содержащее структуру металл †диэлектрик †пол. водник-диэлектрик-металл, считывание изображения в котором осуществля-.10 ется с помощью лазера. Недостатком этого устройства является его сложность, Известен полупроводниковый преобразователь изображения, содержащий 15 структуру металл-диэлектрик-полупроводник-диэлектрик-металл, полупроводниковый слой которой выполнен из высокоомного материала с концентрацией свободных носителей не более 20

10 см . Визуанизация изображения в нем достигается использованием в качестве диэлектрика слоя электролюминофора.

Инерционность электролюминофора

10 — 10. с, является фактором, ограничивающим быстродействие устройст— ва, и соразмерность этого времени со временем накопления входного иэображения приводит к незначительно- 30 му усилению за счет накопления,,что является недостатком известного устройства.

Цель изобретения — увеличение быстродействия и коэффициента усиления выходного изображения.

Это достигается тем, что между слоями полупроводника и диэлектрика расположен излучаюций электроннодырочный переход, толщина которого 40 больше диффузионной длины неравновесных носителей, что позволяет значительно улучшить быстродействие устройства и увеличить коэффициент усиления изображения за счет накопления.45

На чертеже представлен предлагаемый преобразователь изображения.

Он содержит прозрачные электродь

1, прозрачные слои диэлектрика 2, слой 3 высокоомного полупроводника у с концентрацией носителей не более

10 см, нанесенные эпитаменей низкоомные слои 4 и 5 р и р -типа, образующие излучающий переход р -n-переход, и клемм 6 и 7 для подключения им- у пульсного или синусоидального напряжения пгтания.

При подключении импульса напряжения к клеммам 6 и 7 основная часть напряжения падает на высокоомном слое 3. Под воздействием этого напряжения носители слоя 3 разводятся к обкладкам, и так как их недостаточно для экранирования, в полупроводник 3 проникает сильное поле и возникает обедненная область. Если со стороны электрода 1 подано изображение, оно вызывает фотогенерацию носителей, пропорциональную в каждой точке интенсивности падающего излучения, и возникшие неравновесные носители разводятся полем в полупроводнике 3 к обкладкам, где хранятся в течение действия импульса питающего напряжения. После снятия импульса питающего напряжения накопленный заряд разряжается через слой p -h-перехода, что вызывает его свечение, в каждой точке пропорциональное интенсивности записанного изображения. Следует отметить, что геометрия устройства и амплитуда питающего напряжения выбрана так, чтобы свечение, вызываемое темновым током разряда, было мало. Минимальная толщина слоев p — q-перехода превышает диффузионную длину неравновесных носителей во избежание инжекции носителей из p — n-перехода. Такое устройство при меньшей инерционности, определяемой временем излучательной рекомбинации (например, 10 в случае р -и-перехода из СаАБ), обладает всеми функциональными возможностями известного устройства: усилением за счет накопления, сложением изображения в течение действия импульса питающего напряжения. В известном устройстве значительного усиления за счет накопления не происходит, вследствие того, что время накопления и время высвечивания электролюминофора соразмерны (10 — 10 с).

В предлагаемом устройстве при

-3 том же времени накопления 10 с, накопленная энергия высвечивается за время 10 с, что дает значитель-7 ное усиление с коэффициентом трансформации

10-3

К, =io

10 с