Оптический пространственный модулятор с памятью Советский патент 1977 года по МПК G02F1/01 H01L31/14 

(54) ОПТИЧЕСКИЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ МОДУЛЯТОР С ПАМЯТЬЮ i,0 9в){в поверхностно-барьерным контактом шотковского типа на поверхности. Преялагаек(ый пространственный мод; лятор с памятыо (ПМП) обладает преимушествоМ) обусловленным конструкцией и особенностями физнческих саойс1В низкоомвюго фбто олулроводника с поверхностно контактом, а также эффектов, вспользуемьх в процессе работы. Отсутств диэлектрических слоев упрощезт иагото лш1ие и улучшает оптические свойстве структуры вследствие уменьшения чисяа : Слоев, Использование повер:шостнс барьер ого контакта увеличивает быстродействие вследствие того, что фотополярйзашш структуры в процессе записи осущесгвпястся без повторного захвата воэбу:яшанных носителей заряда на ловушки, а время тановления напряжения на структуре и воэ структуры в равновесное состоанне определяетсЕ временем диэлектрической релаксации низкоомного полупроводника. Поскольку рабочей областью ПМП 51влзает ся область пространственного заряда (ОПЗ поверхностно-барьерного контакта, толщина которой составляет 10 мкм, управл вощее напряжение модулятора значительное ниже, чем в известных конструкциях. Наряду с этим малая толщина рабочего слоя дает потенциальнью возможности для улучшения разрешения. На фиг, .1 показан ПМП, одно из воэ, молшых построений; на фйг. приведены энергетические диа1{заммы поверхностнобарьерного контакта. ПМП представляет полупроводниковькй слой 1, наход5пяийся на прозрачной проводящей подложке 2, На поверхности слоя: создан иоверхностно-барьерный контакт с полупрозрачным электродом 3. На npoBt чДяш.ей обложке предполагается наличие омического контакта 4 для приложення к структуре напряжения. Энергетическая диаграмма на фиг. 2 характеризует исхадьное состояние струетуры со слоем полупроводника П . Для работы ПМП при дипиально важным является наличие в полупроводнике глубоких центров, которые должны быть введены либо диффузией, либо ионным или термическим легированием. В исходном состоянии они заполнены элект нами и могут быть частично ионизированы в непосредственной близости от поверхноо ги. Рабочий,цикл нач1 нается с приложения к структуре напря;кения в запорном для поверхностно-барьерного контакта напряже нии (фиг, 3), Свободные электроны уходят ОТ поверхности в объем полупроводнв ка. Величина концентрации свободных носителей заряда определяет установившуюся величину слоя источения W я время установления стационарного состояния, рав ного времени диэлектрической релаксации, Это состояние соответствует условию максимального затемгшния модулятора для: считывающего луча, поскольку для моду-, ляпии прозрачности кристалла используется эффект Франна-Келдыша Запксъ изображения осуществляется рветом из полосы собственного поглощения tluj Е, либо светом с энергией кванта, соответствующей переходам электронов с глубоких центров в зону проводимости tlUJ E, ,.В освещенной области освободившиеся под дейсрвием света электроны с глубоких дентров будут уходить в квазинейтральную область полупроводника, увеличивая положительный заряд в ОПЗ и тем самым сокращая протяженность ОПЗ.ло W.,., (bar, 4). Это значит, что экспонированные участки будут более прозрачны для считывающего луча. Записанное изображение сохраняется в течение длительного времени, поскольку ст ранив контраста определяется скоростью терм1 -полевой генерации с глубоких центров в неэкспонированных участках. Считывающий луч частично, стирает изображение,Полное стирание осуществляется путем снятяк напряжения, После чего электроны из каазинейтральной области устремляются в ОПЗ, захватываются ионизированными центрами, приводя систему в равновесное состояние за время, ответственное за рекомбинацию, В ПМП с полупроводниковыми слоями типа As,Цо( поилоавКах из фосфида галлия при концентрации электронов в слоях.ti : Ю N концентрации глубоких центров М 2 1О 10 см Глубина пространственной мо дуляции пропускания -f- близка к максимальной величине коэффициента модуляции на эффекте Франца-Келдыша в конфигурации барьера Шотки 1 чч.«,,.;« «л«с-. ВремЕ цщгла составляет величину i -10 10 сек и определяется временем диэлектрической релаксация. Время хранения для глубоких центров с глубиной залеганий ,5 эв составляет i час и более. Оптическое разрешение не хуже 10ОО ЛИИ/СМ, Рабоч-- напряжение v 100 В.

Формула изобр е т е н и я Оптический пространственный модулятор с памятью, состоящий иэ полупроводникового слоа н прозрачного электрода, о т - лнчаюшвйся тем, что, с целью повышвявя бикггродействия, снижения

чего напряжения и упрощения конструкции, полупроводниковый слой выполнен из низкоомного материала с глубокими примеснььмя центрами и с поверхностно-барьерным контактом шотковского типа на поверхности.

Фиг.1

t

в-- ф. -о- -е- -е- -еФиг.1

.З