Полупроводниковый оптоэлектронный преобразователь изображения Советский патент 1985 года по МПК H01L31/14 

//

Изобретение относится к оптоэлек 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 воспроизведение записанного изображения осуществляется путем регистрации изменения электрооптических свойств в слоях диэлектрика. Недостатком этого устройства является не обходимость использования мощного источника света для воспроизведения записанного изображения. Цель изобретения - создание опто электронного преобразователя изобра жения, 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 преобразователь изображения. Преобразователь состоит из сплош ного прозрачного проводящего электрода 1, прозрачного слоя диэлектрика 2, полупроводникового высокоомно го (10 см Ь 10 см ), монокристалла 3, слоя электролюминофора 4, сплошного прозрачного проводящего слоя 5, напыленного на стекле 6, клемм 7 и 8 для подачи питающего на пряжения. Для работы преобразователя необходимо, чтобы толщина слоя обеднени превышала толщину полупроводниковог слоя, так как в полупроводнике суще ствует достаточно сильное электрическое поле. Воспроизводимое изображение прое тируется на плоскость электрода 1. Через клеммы 7 и 8 на преобразователь подается питающее напряжение либо синусоидальной формы, либо в виде прямоугольных импульсов. Рассмотрим в качестве элемента изображения точку 9. Излучение, при шедшее в точку 9, пройдя через прозрачные слои 1 и 2, вызывает генера цию нера:;новесных носителей в облас ти полупроводника, лежащей на одной прямой с точкой 9 (область между точками 10 и 11). Захваченные сильным полем в полупроводнике неравновесные носители разводятся к точкам 10и 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 место эффект локального вытеснения внутреннего поля из полупроводника, которое распределится между точками 12 и 10 диэлектрика и точками 11 и 13 электролюминофора. Это в свою очередь приводит к увеличение падения напряжения в слое электролюминофора между.точками 11 и 13 и его загоранию. Таким образом, Б 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 воздействия за время действия импульса напряжения приводит к росту коэффициента усиления. Оптоэлектрический преобразователь изображения может быть изготовлен на ВДПДМ-структуре с полупроводниковым слоем кремния (/ Ю 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 М толщиной 10 мкм. Слой диэлектрика покрыт прозрачными проводящими слоями. В качестве блока управления можно использовать в случае питания синусоидальным напряжением звуковой генератор ГЗ-33, а в случае питания

35062434

прямоугольными импульсами - генера-10 В). В качестве оптической систетор Г5-7А. Амплитуда напряжения под-мы, формирующей и проектирующей

бирается такой, чтобы при отсутст-изображение, можно использовать освии изображения не происходило зато-ветитель ОИ-19 и объектив от микрорания электролюминофора (порядкаскопа МИН-8.

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