Способ получения голограмм на полупроводниковом материале Советский патент 1975 года по МПК G03C9/08 

1

Изобретение относится к способам голографической записи и восстановлению волновых фронте® света и может быть ;применено для записи и хранения информа|ции на полупроводниковых материалах,

;особенно в случаях необходимости восстановления волнового фронта, несущего |записанную информацию в инфракрасной области спектра.

Известны способы получения голограмм на полупроводниковых материалах, заключающиеся 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 полученных отражател ных голограмм как В видимом, так и инфракрасном диапазо|нах спектра, которая, как известно, пролорциоИальна разности коэффициентов от;ражения в экспонированных областях слоя ;по сравнению с неэкспонированными, Целью изобретения является увеличе- 1ние дифракционной эффективности полупроводниковых голограмм,

Эта цель достигается путем обработки поверхности высокоомного полупровод- |ника путем ионного легирования электроактивными примесями при.температуре, значение которой выбирается ниже значения температуры отжига для данного по|яупроводниксжого материала, то есть темяературы, при которой происходит отжиг радиационных нарушений и электрическая |активация внедренной примеси. I В основу предлагаемого способа по(ЛОжен принцип увеличения разности коэ4ьфициента отражения в областях поверх1ности фоточувствительного слоя, подвергнутых воздействию когерентного лазерног 1изяучения по сравнению с неэкспонирован- ными областя 1И. От разности коэффициент отражения в экспонированных и неэкспо- нированных областях голограммного мате риала, как известно, зависит контраст го лографической решетки, а, следовательно, к.п.д., то есть дифракционная эффективность голограммы. 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 Е ИК-диалазоне длин волн. Пример. Высокоомный полупро,водник, например, кремний Ц, -типа с исходной концентрацией sneKTpOHOBCii1О после соответствующей обработки : (шлифовка, полировка) бомбардируют на ионном ускорителе ИЛУ-3 ионами электр активной примеси, например, фосфором или сурьмой Ионное легирование проводят при температуре образца ниже темпе ратуры , которая для кремния 630°С. Затем на этом ионнолегированном слое производят запись голографической решетки на длине волны света,Р например 1,О6 мкм (кеодимовый лазер), а интенсивность не превышает порога светового разрешения полупроводника (2О-50 - МВТ/СМ). В местах, подвергнутых освещ нию, резко увеличивается концентрация электронов (до значенийс Ю см). Наиболее эффективно изменяется величина коэффициента отражения при считьшании в инфракрасной области спектра

49036 на длинах волн, превосходящих плазменную дл1шу волны для данного ионнапегированного слоя. Например, для длин . 10 мкм разность коэффициента отражения экспонированных и неэкспонирсяванных областей составляет ; 40%, что приводит к увеличению дифракционной эффективности для изготовленных таким способом слоев по сравнению с известнь1ми средствами примерно на порядок. Таким образом, видно, что запись голограмм на ионнолегированных высокоомных полупроводниковых слоях псшышает дифракционную эффективность в ИК области спектра. Формула изобретения Способ получения голограмм на полуПроводник Ж(д материале путем освещения объекта излучением, записи интерферена ционной карти1ы от объектного и опорного пучков излучения, отличающийс я тем, что, с целью увеличения дифракционной 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 проичюодят светом, длина волны которого лежит в полосе поглощения полупроводника, а интенсивность достаточна для отжига радиационных нарушений и электрической активации внедренной примеси, но не превышает порога светового разрушения полупроводника.