Устройство для записи оптических изображений

Патент 551938

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

01) 551938 (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 1-8.07,75 (21) 216325k./25 с присоединением заявки № (23} ПриоритетвЂ” (43} Опубликовано25,06.78.Бюллетень № 23 (45) Дата опубликования описания 22,05.78 (51) И; Кл.

Оз С 5/Oog

//Н 01. 1.3ИО4

Государстоеннн1й номнтет

Совета Мнннстроо ССОР оо делам нзаоретеннй н отнрнтнй (53) У ДК 6 2 1. 38 2 (088,8) А. М, Андриеш, В. М, Ганки, Б. т. Коломиец, В. N, Любин и Л. И. Пиуляну

Ордена Ленина физико-технический институт им. A. Ф, Иоффе (7l) Заявитель (54) устро1ство для злписи оптических изот Ажн ид

Изобретение относится к области записи оптических изображений.

Бля записи оптических изображений широко применяются устройства, использующие слои различных фоточувствительных материалов, например галогениды серебра glj„

Такие устройства обладают высокой светочувствительностьто и обеспечивают широкое развитие бытовой и научной фотографии..

Недостатком подобных устройств является сравнительно низкая разрееееаеошая способ»» ность (до е.ооо лин/мм), Лишь с применением специальной технологии с помощью та ких устройств удалось реализовать разрешающую способность до 3000 лин/мм.

Известны также устройства„исиользуюшие халькогенидные стеклообразные полупроводники (ХСП), обладаеоедие еф ектом фотостимулированных изтденений оптических свойств12, Такие устройства обладают высокой разрешаюшей способностьто (до

8000 лин/мм), не требуют химической обработки, но имеют малую чувствительность.

Известны устройства, содержащие пленку ХСП в контакте с металлическим, слоем

2 в качестве которого применяется серебро или медь 3 . Эти устройства имеют высо-кухо-разрешающую способность (5000 лин/мм и более), достигнутую простой технологией изготовления. Чувствительность на 1,5-2 порядка выше, чем чувствительность усе ройств, истеользуюших теленки ХСП, Существенным недостатком таких устройств является трудность их хранения,что связано как с необходимостью их выдерживания в темноте, так и вообоше с малым допустимым сроком хранения в связи с наличием диффузии металла в ХСП при комна ной температуре даже в темноте. Пругой недостаток заключается в том, что они требуют после экспонирования химической обработки - удаления непрореагировавшего материала. Наконец, наиболее еффективньее устройства рассматриваемого типа, находящие практическое применение, получаются при использовании дорогостоящего и дефицитного серебра.

Цель изобретения - увели тить долговечность устройства при одновременном упро.еееении затпеси и условий хранения

55 1938

Это достигается тем, что металлический слой выполнен из материала, обеспечивающего электрофотолегирование контактирующей с ним пленки, металлический слой может быть выполнен из алюминия толщиной в 10-50 раз меньше, чем толщина пленки

ХСП.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 -характеристики изменения пропускания света образцом во времени при различных интенсивностях эасве е ки бомжа

Устройство состоит иэ диэлектрической„ например стеклянной подложки 1, проводяшего слоя 2, выполненного из метариала, не диффундируюшего в ХСП в обычных условиях, например алюминия, двуокиси олова, слоя ХСП 3; верхнего слоя 4 иэ аепомнния, Устройство имеет подводящие провоp,à

5, источник питания 6 и выключатель 7.

Характеристики изменения пропускания света образцом (см, фиг. 2, й. ), К), 8), Я;:) получены при следующих значениях интен-сивности засветки: а. -1,0 ",1>

0 йома 0 -8 MOIke> 0 - мокг

Работа устройства заключается в следующем.

Изображение проецируется На поверхность слоя ХСП через слой 4 или 2, который в этом случае делается полупрозрачным. Йля того, чтобы записать изо-= бражение,на время экспозиции между слоями 2 и 4 прикладывается постоянное напряжение такой, полярности, чтобы алюминиевый электрод имел положительный потенциал. При этом происходит диффузия алюминия в ХСП со скоростью, пропорциональной как интенсивности зас- етки, так и величине приложенного напряжения, Оптические сВ ойства ср0 ды (коэффщеиенте! поглощения и пропускания света) имзменяются, и спроецированное оптическое изо. бражение оказывается зарегистрированным.

Принцип работы устройства основывается на эффекте электрсфотолетнрования ХСП. некоторыми металлами, в честности алюминием. Механизм этого эффекта сводится к тому, что электрическое поле понижает

ПОТЕЕПЕИаЛЬНЫЕт 6GPheP HQ ГРЕНЕПЕЕ аЛЕОМИ ний - ХСП, препятствующий диффузии ееюминия. Диффузия облегчается также действием света, который создает в ХСП электронно«-дырочные пары, способствующие образованию положи 1ельных ионов алюминия.

Электрическое поле обеспечивает также появлтзние не только диффуз,и, но и дрейфа ионов алюминия в пл нку ХСП,,которые в дальнейшем образуют с компонентами ХСП соединения типа AP > & >, A0<5e >

Уход метеллического алюминия с поверхности ХСП, образование новых соединенний обладающих большей шириной запрещенной зоны, и обеспечивают изменения в оптических характеристиках структуры.

Ус тройство может быть изготовлено методами вакуумного испарения с использованием самых различных ХСП, например

ХСП систем: б- eI А&-=т-Se Аь - 8- 1"4

АЬ -б- Е; АЬ-be -CIe, )

Исключительно важным для обеспечения работы устройства является правильный выбор толщины пленки алюминия, Если пленка слишком тонка, то оказывается малой глубина модуляции оптических свойств, т.е. эффективность предложенного устройства оказывается низкой, При толщине алюминия больше некоторой оптимальной величины (зависящей от толщины пленки ХСП) весь алеоминий не может продиффундировать в пленку полупроводника из за того,что количество алюминия, вступающего в химическое взаимодействие с ХСП, ограничено. Это явление также снижает глубину модуляции оптических свойств и эффективность устройства.

Лля реально используемых пленок полупроводника (испочьзование слишком толстых пленок ХСП требует приложения больших напряжений) Оптимальная толщине мпОминин обычно должна быть в 10 50 раз меньше, чем толщина пленки ХСП. Так, для эффективных пленок ХСП системы 4Ь-Ge оптимальная толщина слоя алюминия

200-800 А.

БОСТОИНСТВа тЕрЕддаГаЕМОГО уетрОйСтВа связаны с тем фактом, что его чувствительность управляется приложенным электрическим напряжением, При Отсутствии йапряжения устройство нечувствительно к свету.

Зта способность приводит, к существенному увеличению срока и облегчению условий хранения образцов, которые, в частности, могут храниться на свету как до, так и после экспонирования, а так;ке не требуют кекойлибо химической обработки. Важной является также замена дорогого и дефицитного серебра на дешевый и доступный алюминий.

Формула изобретения

1. Устройство для записи оптических иэображений на основе пленки халькогенид-. ного стеклообразного полупров дника, находящегося в контакте с металлическим слоем, отличающееся тем,что, с целью увеличения срока с.еужбы при одновременном упрощении записи и условий хранения„металлический слой выполнен иэ материала, обеспечивающего электрофотолегирование контактирующей с ним пленки.

551938

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что металлический слой выполнен из алюминия толщиной в 10-50 раз меньше толшины пленки халькогенидного полупроводника.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:

1, ПатентСША ¹ 3834903, кл, 06-27, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 449652, М. Кл, С 03 С 9/07, 1972, 3. Г ьтент Франции ¹ 2135736 (В, М.. Кл. С(03 С 5/00, 1971.

Составитель Г. Баланюк

Редактор П. Горькова Техред H. Андрейчук Корректор Е. Папп

Заказ 3308/4 Тираж 564 Подписное

Ш!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4