Фотоанализатор линейно-поляризованного излучения

 

ФОТОАНАЛИЗАТОР ЛИНЕЙНО-ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ на основе ориентированного монокристаллического анизотропного полупроводника, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента фотоплеохроизма в области поляризационной фоточувствительности, он выполнен из полупроводника, имеющего нелинейную люкс-амперную характеристику с суперлинейным участком для сильнопоглощающего излучения и сублинейным для слабопоглощаемого.

(l9) (11) СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЯИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(Ц) Н 01 L 3 1 04"..„»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ . н двтогсном г свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3217802/18-25 (22) 03.11.80 (46) 30.12.83. Бюл. )) 48 (72) (O.В. Рудь и A.A. Абдурахимов (71) Ордена Ленина физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (53) 621.382(088.8) (56) 1. Амброзяк A. Конструкция и технология полупроводниковых фотоэлектрических приборов. М., "Сов. радио", 1970, с. 105-118.

2. Лебедев А.A. и др. Анизотропная фотопроводимость монокристаллов

Н8(-а.20е . "Физика и техника полупроводников", т. 11, в. 6, с. 10381042, 1977 (прототип). (54)(57) ФОТОАНАЛИЗАТОР ЛИНЕЙНО-ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ на основе ориентированного монокристаллического анизотропного полупроводника, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента фотоплеохроизма в области поляризационной фоточувствительности, он выполнен из полупроводника, имеющего нелинейную люкс-амперную характеристику с суперлинейным участком для сильнопоглощающего излучения и сублинейным для слабопоглощаемого.

980574

Изобретение относится к йолупроводниковым приборам, чувствительным к излучению, и может быть применено в оптических системах, действие которых основано на анализе состояния поляризации падающего излучения.

Известны фотоанализаторы элект- ромагнитного излучения, представляющие собой фоторезисторы из полупроводниковых материалов (1f . Такие фотоанализаторы нечувствительны к направлению поляризации -электромагнитного излучения.

Этот недостаток устранен в фотоанализаторе линейно-поляризованного излучения на основе ориентированного 15 монокристаллического анизотропного полупроводника f2) .

Недостатком известного фотоанализатора линейно-поляризованного излучения является то, что коэффициент gp фотоплеохроизма принципиально ограничен естественной. анизотропией осцилляторов фотоактивного поглощения полупроводника и не может быть увеличен. 25

Целью изобретения является повышение коэффициента фотоплеохроизма во всей области поляризационной фоточувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что предложенный фотоанализатор линейно-поляризованного излучения на основе ориеитированного монокристаллического анизотропного коагу лирования выполнен из полупроводника, имеющего нелинейную люкс-амперную характеристику с суперлинейным участком для сильнопоглощаемого излучения и сублинейным для слабопоглощае мого.

Фотоанализатор линейно-поляризованного излучения представляет собой фотоприемник из монокристаллической плоскопараллельной пластины аниэотропного полупроводника, ориентированной в кристаллографической плоскости (001). При указанной ориентации оптическая ась с лежит в плоскости пластины. Фотоанализатор выполнен из полупроводника с нелинейной люкс-амперной характеристикой. для сильнопоглощаемого излучения f ll с люкс-амперная характеристика суперлинейная, а для слабопоглощаемого Eic, — сублинейная.

При освещении фотоанализатора пучком линейно-поляризованного излучения по нормали к плоскости (100) с ростом концентрации генерированных 0 носителей заряда N возникающий в результате поглощения сильнопоглощаемого излучения Elle, фототок tii заявляемого устройства увеличивается суперлинейно, в то время как при погло-65 шении слабопоглощаемого излучения 1с фототок ь„ заявляемого устройства увеличивается сублинейно, т.е. более медленно. Для известного же фотоанализатора в областях поглощения Е И с и E 1 с люкс-амперные характеристики линейны. Поэтому в предложенном фотоанализаторе происходит увеличение фотоотклика при Elle и соответственно уменьшение фотоотклика приМ 1 с по сравнению с соответствующими фотооткликами известного фотоанализатора.

В результате такой нелинейности люкс-амперной,характеристики, как видно из соотношения для коэффициента фотоплеохроизма где „ ы, — фототоки, возникающие при освещении фотоанализатора излучения с плоскостью поляризации линей. но-поляризованного излучения параллельной и перпендикулярной оптической оси монокристалла с, происходит увеличение. коэффициента фотоплеохроизма фотоанализатора. При этом это увеличение P наблюдается во всей. спектральной области поляризационной фоточувствительности предложенного фотоанализатора.

Был изготовлен фотоанализатор на основе ориентированной в плоскости (150) плоскопараллельной монокристаллической пластинки СЙР тетрагональной модификации (D8) с концент4 рацией равновесных дырок p = 3 х х 10 см при 300К. Омические контакты создавались из пластины. Освещаемая плоскость такого фоторезистора была параллельна оси с . Кристалл выбирался таким, что в области сильно поглощаемого излучения Е (с люкс-амперная характеристика была .я И6 а в области слабопоглошаемого излучения E 1c — i, No,2 при одинаковой плотности падающих фотонов в результате различия в коэффициентах поглощения излучения. При этом для h td и 2,45 эВ (4) — частота излучения) коэффициент фотоплеохроизма фотоанализатора линейно-поляризованного излучения на основе ориентированного полупроводника Cdp2 с нелинейной люкс-амперной характеристикой

Р = 91,2Ъ, в то время как для фотоанализатора с линейной характеристикой P = 40Ъ. Таким образом, предлагаемое решение позволяет увеличить в 2,3 раза коэффициент .фотоплеохроизма фотоанализатора из CdP< при

3.4)-= -2,45 эВ. При этом обеспечиваетСя увеличение коэффициента фотоплеохроизма во всей области поляризационной фоточувствительности фотоанализатора из CdP< .

980574

Составитель Г. Шкердин

Редактор Л. Утехина Техред Т,Маточка Корректор А. Ференц

Заказ 10591/8 Тираж 703 Подписное

BHHHt1H 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

Таким образом, предлагаемый фото1 анализатор линейно-поляризованного излучения позволяет. увеличивать коэф. фициент фотоплеохроизма во всей ot .ласти поляризационной фоточувствительности.