Способ изготовления преобразователей изображений Советский патент 1986 года по МПК H04N5/74 

19 Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к технологии изготовления преобразователей изображений. Известен способ изготовления преобразователей изображений, включающий процесс вакуумного нанесения фоточувствительного слоя на прозрачную подложку поверх проводящего слоя. Недостатком данного способа изгот товления является нетехнологичность процесса вакуумного нанесения фоточувствительного слоя на подложку прозрачного проводящего покрытия, поскольку трудно обеспечить достаточную адгезию полупроводникового слоя на проводящем покрытии. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления преобразователей изображений, включающий формирование прозрачнрго электрода, диэлектрического слоя и закрепление отполированной стороной полупроводниковой пластины на подложке. В этом слу чае электрод наносят на подложку, затем поверх него наносят диэлектрический слой, на котором закрепляют плартину полупроводника толщиной 3-5 мм, отполированную предварительно с оДной стороны, и сполировывают до толщины 10-100 мкм. Недостатком такого способа является малый процент выхода годных преобразователей, поскольку при полировке приклеенной пластины абразив нарушает диэлектрический слой; скалывающиеся куски полупроводника замыкают полупроводник с электродом; кроме того, замыкание возможно при выкрашивании диэлектрического слоя из-под краев полупроводника. В результате структура теряет свойства симметричной структуры МДПДМ и становится неработоспособной. Помимо этого, эатрудни- тельно выполнить диэлектрический слой достаточно тонким (тоньше 4-5 мкм) и однородным (с неоднородностью не более 1 мкм). Целью изобретения является повьш1ение процента выхода годных преобразователей. Цель достигается тем, что по способу изготовления преобразователей изображений, включающему формирование прозрачного электрода, диэлектрического слоя и закрепление отполированной стороной полупроводниковой 7 2 пластины на подложке, формируют по крайней мере одно отверстие, в котором размещают перемвдчку, а диэлектрический слой формируют на отполированной стороне полупроводниковой пластины, на диэлектрический слой наносят электрод, пластину закрепляют на подложке и осуществляют контакт электрода с перемычкой. На фиг.1 показана конструкция преобразователя; на фиг.2 - последовательность операций при изготовлении преобразователя. Устройство содержит (см. фиг.1) подложки 1 с отверстиями 2, в которых размещены перемычки 3, соединяющие контакты 4 с электродами 5, полупроводниковую пластину 6, диэлектрический слой 7, жидкий кристалл 8, прокладку 9. Устройство работает следующим образом. При подаче на контакты 4, соединенные перемычками 3 с электродами 5, импульса питающего напряжения достаточной амплитуды полупроводник 6 переходит в обедненное состояние. При этом лишь малая часть питающего напряжения падает на слое жидкого кристалла 8. Однако при экспозиции полупроводниковой пластины 6, экранировка электрического поля в нем приводит к перераспределению напряжения на жидкий кристалл 8 и вызывает в нем электрооптический эффект. Способ реализуется следующим образом (см. фиг.2). Пластину полупроводника 6, например кремния, полируют с одной стороны, протравливают для снятия -нарушенного при полировке слоя. Затем на очищенной стороне полупроводника 6 формируют диэлектрический слой 7 - окислением пoлyпpoвo никa,/ вакуумным напылением, либо химическим осаждением и другим доступным способом. Толщину диэлектрического слоя 7 выбирают по соображениям электрической прочности и максимально возможной удельной (на ед. площади) электрической емкости. Например, пленки двуокиси титана - двуокиси кремния, наносимые термическим разложением, выбирают толщиной .0,1-0,3 мкм. Затем на уже сформированный слой диэлектрика наносят электрод 5, при этом край электрода 5 должен отстоять от края диэлектрического покрытия 7 на 0,5 1 мм для устранения возможных замыканий между электродом 5 и полупровод39НИКОМ 6. Электрод 5 наносят вакуумным напьшенией или термическим разложением, необходимую его форму создают применением трафарета при напылении, либо последующим стравливанием его краев. Затем полупроводниковую пластину 6 приклеивают электродом 5 к подложке 1, в которой предварительно вьшолняют отверстие 2. Приклеивание производится с помощью оптического клея ОК-60, либо ОК-72, дающие малые механические напряжения после полимеризации. Приведение электрода 5 в контакт с перемычкой 3 производят до полимеризации клея введением перемычек 3 в отверстие 2 подложки 1 до получения контакта (в этом случае перемычки 3 выполняют из проволоки), либо до приклейки перемычка 3 припаивается к электроду 5 и вводится в отверстие 2 при приклейке пластины 6 к подложке 1, либо перемычку 3 выполняют из легкоплавкого металла (индий, олово-свинец и т.д.), выступающей над поверхностью подложки. На электрод 5 в этом случае также наносят (например, кольцо) слой, вьтолненный из аналогичного материала. При приклейке перемычку 3 и указанный слой совмещают и приводят в контакт. Последующий разогрев до температуры плавления металла (но не вьше температуры разложения клея) и охлаждение надежно соединяют перемычку 3 с электродом 5. Соединение перемычки 3 с электродом 5 может быть осуществлено также аналогичным способом. После полимеризации (затвердевания) клея производят полировку пластины 6, жестко закрепленной на подложке 1. Сколы пластины 6 на краях приводят к замыканию ее с электродом 5. Кроме того, абразивный порошок при полировке не нарушает электрическое соединение электрода 5 с контактами 4, поскольку соединяющая их перемычка 3 размещена внутри подложки 1 в отверстии 2. Дпя того . чтобы пластина 6 не прогибалась при полировке, отверстие 2 должно иметь возможно малый диаметр (не более 0,3 мм) при полировке пластины 6 до толщины менее 50 мкм. По окончании полировки производят сборку преобразователя путем приведения в контакт обеих подложек через прокладки 9, задающие толщину жидкого кристалла 8. Заливку Жидкого кристалла производят через отверстие 2 во второй из подложек 1. Пространство же между ттодложками 1 и отверстия 2 в них после сборки заливают герметизирующим составом (клей Эластосил). Подложки выбраны из стекла К8 толщиной 5 мм и диаметром 40 мм и имеют по два отверстия диаметром 0,8 мм, расстояние между которыми было равно 17 мм. Пластина полупроводника (кремния) диаметром 20 мм, толщиной 5 мм отполирована с одной стороны и протравлена в травителе СР-4А..При этом, подложка и пластина имеют неплоскостность N 5. На пластину затем нанесен диэлектрический слой двуокиси титана-двуокиси кремния толщиной 0,2мкм, на который наносят электродный прозрачный слой чере.з маску с отверстием диаметром 18мм. По краю электродного слоя выполняют хорошо проводящее кольцо (внутренний диаметр 16 мм) путем последовательного напыления хрома, меди и никеля, к которому припаивают две перемычки из золотой проволоки диаметром 0,3 мм, которые затем вводят в отверстия подложки; При этом пластина прижимается к подложке с нанесенной на нее каплей клея ОК-60. Толщина клея путем сдавливания доводится до.5-10 мкм, при этом клей затекает в отверстия подложки, закрепляя перемычки в отверстиях подложки. Концы перемычек припаивают к контактам. Для скорейшей полимеризации собранную конструкцию нагревают,до 100 С и выдерживают до полной полимеризации. Затем полупроводниковую пластину сполировывают до толщины 200 мкм, неплоскостность ее составляет N 1-2. Кольцевая прокладка толщиной 5 мкм накладыва,ется на полупроводник, затем накладывается вторая подложка с электродом. Вся конструкция зажимается в специальной оправе, после чего через отверстие во второй подложке заливается жидкий кристалл. Изготовленный таким способом пре-, образователь имеет следующие параметры: чувствительность до 10 Дж/см при времени включения отклика около 1 мс, неоднородность контраста по апертуре не превьшгает 30% при среднем значении контраста около 120:1, однородность остальных параметров также не превьшает 30%. Преимущество данного способа из-, готовления преобразователей заключается в следующем.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗ.ОВАТЕЛЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЙ, включающий формирование прозрачного электрода. диэлектрического слоя и закрепление отполированной стороной полупроводниковой пластины на подложке, отличающийся тем, что, с целью повышения процента выхода годных преобразователей, в подложкеформируют по крайней мере одно отверстие, в котором размещают перемычку, диэлектрический слой формируют на отполированной стороне полупроводниковой пластиi ны, на диэлектрический слой наносят электрод, пластину закрепляют на подложке и осуществляют контакт электрода с перемычкой.