Claims (1)
Изобретение относитс к области полупроводниковой фотографии и предназначено дл систем, регистрирующих распределение интенсивности света по площади фотоприемнйка, например, в полупроводниковых фотокондуктографических системах, Известны фотоприемники - электрохимические фотодиоды, на основе обобщенного р -п-перехода полупроводник - жидкий электролит с омическим контактом к полупроводниковой пластине и контрэлектродом к электролиту, которые превышают по чувствительности поверхностно-барьерные структуры и фотоприемники на основе р -tfпepexoдa. Основным недостатком таких фотоприемников вл ютс низка стабильность, св занна с протеканием электрохимических и коррозионных процессов на гра нице раздела, низкий срок службы. Растекание тока в толще электролита вслед ствие его большой электропроводности и сложность соединени такого фотодиода с регистрирующей чейкой затрудн ет использование таких фотоприемников в системах, регистрирующих распределение интенсивност-и света по площади фотоприемника ,. Цель изобретени - повышение стабильности характеристик фотоприемника. .Цли устранени указанных недостатков предложено выполн ть слой электролита электрохимического фотодиода из вещества, обладающего как ионной, так и электронной проводимостью (так называемого , твердого электролита), при этом слой снабжен герметизирующим покрытием , имеющим анизотропную электрическую проводимость. Такой слой твердого вещества дает возможность сочетать достоинство твердотельной системы с высокой фрточувствительностью, обусловленной сильным изгибом зон в области контакта полупроводник. - ионный проводник (твердый электролит). Фотоприемник состоит из полупроводниковой . пластины, на одну из повеохностей которой нанесен сплошной полупрозрачный или кольцевой омический контакт , на противоположную поверхность пластины, предварительно механически и химически: полированную, вакуумным распылением нанесена пленка вещества с ионной и электронной проводимостью, поверх которой нанесено герметизирующее электропровод щее покрытие. ФотоприемНик освещаетс светом в направлении , перпендикул рном плоскости фотоприёмника . Фотоприемник может работать либо в вентильном режиме, либо в фотодиодном/ причем дл работы в фотодиодном режиме нет необходимости во внешнем источнике питани , посколь ку питание может осуществл тьс за сче гальванической разности потенциалов, образуемой полупроводниковым электродом и электропровод щим покрытием в контакте с твердым электролитом. В темноте в отсутствии внешнего нап р жени и при гальванической разности потенциалов, равной нулю, что возможно при определенном разборе материалов электропровод щего покрыти и вещества твердого электролита, ток в фотоприемнике равен нулю. При величине напр же ни на фотоприемнике, отличной от нул в фотоприемнике (при замыкании внешней цепи) протекает темновой ток. При осве щении фотоприемника вследствие инжекции светом неосновных носителей сопротивление поверхностного барьера уменьшаетс , что приводит к по влению фототока . Если на поверхности фотоприемника задано распределение интенсивности света, то оно приводитс к распределению фототока по площади фотоприемника что может быть зафиксировано какой-либо регистрирующей системой. Необходимые услови дл использова ни вещества в качестве пленки твердог эл« ктролита в предлагаемых фотодиодах следующие: достаточно высока ионна проводимость, неагрессивность к материалу герметизирующего покрыти и материалу полупроводника, самдпроизвольное восстановление исходного вещества во врем прохождени тока из продуктов электрохимической реакции, образунхцихс на. электродах, одним из которых служит поверхность полупроводника , а другим - электропровод щее пок рытие, которое в СБОЮ очередь преп тствует удалению продуктов электрохимической реакции. Фотрприемник может быть изготовлен на основе контакта германий - галогениды серебра с добавками двухвалентных металлов. Галогенйды серебра напыл ютс в вакууме на поверхность пластин монокристаллическо .го германи п -типа ( Ом предварительно отшлифованные и химически полированные в СР-4. Толщина сло галогёнида серебра составл ет менее 1 мкм, так что растекание фототока в слое отсутствует. После напылени на поверхность сло галогёнида серебра нанос т лакосажевое электропровод щее защитное покрытие. К свободной поверхности ПЛА СТИНЦ германи изготавливают омический контакт с помоШЬЮ олов нного ПРИПОЯ. Но врем прохождени электрического тока через гетеропереход на отрицательном по отношению к слоюгалогёнида серебра электроде системы германий - галогенид серебра - лакосажевое покрытию выдел етс серебро, на положительном электроде выдел етс бром, который диффундирует по межкристаллическим гран м сло галогёнида серебра, причем защитное покрытие преп тствует диффузии брома за пределы галогёнида серебра. Диффундирующий к отрицательному электроду бром окисл ет восстановленное сереоро , в результате чего вновь образуетс бромистое серебро. Процесс окислени электрического серебра бромом заканчиваетс после размыкани внешней цепи . Полученные фотодиоды обладают выпр мл ющим действием, причем запорное направление соответствует отрицательной пол рности германи . При этой же пол рности наблюдаетс значительно больший Лотоответ. Сравнение полученных фотодиодов с фотодиодами на основе поверхностно-барьерных переходов с металлическими контактами показало, что отношение светового тока к току насыщени в полученных фотодиодах.более, чем на пор док, превышает соответствующую величину в фотодиодах с поверхностным барьером и металлическим контактом, С помощью полученных фотодиодов и регистрирующей чейки, содержащей токочувствительную электрохимическую бумагу , было зарегистрировано распределение интенсивности света по площади фотодиода в спектральной области до 1,7 мкм. Формула изобретени Фотоприемник на основе полупроводника и прилегающего к нему сло электролита с герметизирующим покрытием, отличающийс тем, что, с целью повышени стабильности его характеристик , в качестве электролита использоваво вещество, .обладающее ионной и электронной проводимостью, например , ,и герметизирующее покрытие имеет анизотропную электрическую проводимость ,The invention relates to the field of semiconductor photography and is intended for systems recording the distribution of light intensity over photodetector area, for example, in semiconductor photoconduction systems. Photodetectors are known - electrochemical photodiodes based on a generalized pn junction semiconductor - liquid electrolyte with ohmic contact to a semiconductor plate. and a counter electrode to the electrolyte, which exceed in sensitivity the surface barrier structures and photodetectors on again p-tfpepekhoda. The main disadvantage of such photodetectors is the low stability associated with the flow of electrochemical and corrosion processes at the interface, low service life. The current spreading in the electrolyte thickness due to its high electrical conductivity and the complexity of connecting such a photodiode with a recording cell makes it difficult to use such photodetectors in systems recording the distribution of intensity and light over the area of the photodetector. The purpose of the invention is to increase the stability of the characteristics of the photodetector. . To eliminate these drawbacks, it has been proposed to perform an electrolyte layer of an electrochemical photodiode from a substance having both ionic and electronic conductivity (the so-called solid electrolyte), while the layer is provided with a sealing coating having anisotropic electrical conductivity. Such a layer of solids makes it possible to combine the advantage of a solid-state system with a high photosensitivity, due to the strong bending of the zones in the contact area of the semiconductor. - ionic conductor (solid electrolyte). The photodetector consists of a semiconductor. The plates, on one of the surfaces of which a continuous translucent or ring ohmic contact is applied, on the opposite surface of the plate, are mechanically and chemically pre-polished: a film of a substance with ionic and electronic conductivity is applied by vacuum spraying, on top of which a sealing electrically conductive coating is applied. The photoreceiver is illuminated with light in the direction perpendicular to the plane of the photodetector. The photodetector can operate either in a valve mode or in a photodiode / and, for operation in the photodiode mode, there is no need for an external power source, since the power can be supplied by a galvanic potential difference formed by a semiconductor electrode and an electrically conductive coating in contact with a solid electrolyte. In the dark, in the absence of external voltage and with a galvanic potential difference equal to zero, which is possible with a certain analysis of the materials of the electrically conductive coating and the solid electrolyte substance, the current in the photodetector is zero. When the value is on the photodetector other than zero, a dark current flows in the photodetector (when the external circuit is closed). When the photodetector is illuminated due to the injection of minority carriers by the light, the resistance of the surface barrier decreases, which leads to the appearance of the photocurrent. If a light intensity distribution is set on the photoreceiver surface, it results in the distribution of the photocurrent over the area of the photodetector, which can be detected by a recording system. The necessary conditions for the use of a substance as a film of solid electrolyte in the proposed photodiodes are as follows: a sufficiently high ionic conductivity, non-aggressiveness to the material of the sealing coating and the semiconductor material, self-induced restoration of the original substance during the passage of current from the products of the electrochemical reaction, forming. electrodes, one of which is the surface of the semiconductor, and the other is the electrically conductive coating, which, in turn, prevents the removal of products of the electrochemical reaction. The photo receiver can be made on the basis of the contact germanium - silver halides with the addition of divalent metals. Silver halogen coatings are vacuum deposited on the surface of single-crystal germanium p-type wafers (Ohms previously ground and chemically polished in CP-4. The thickness of the silver halide layer is less than 1 µm, so that the photocurrent does not spread on the layer. After spraying on the surface a silver halide layer is applied a lacquer electrically conductive protective coating. To the free surface of the PLA, the STINZE of Germany is made ohmic contact with the help of tin solder. But the time of passing the electric current through The heterojunction on the electrode of the germanium system — silver halide negative with respect to the silver halogen layer — silver is released on the lacosage coating, bromine is released on the positive electrode, which diffuses along the intercrystalline layers of the silver halide layer, and the protective coating prevents diffusion of bromine beyond the silver halide The bromine diffusing to the negative electrode oxidizes the reduced sulfur, as a result of which silver bromide is formed again. The process of oxidizing electrical silver with bromine ends after the external circuit is opened. The resulting photodiodes have a rectifying effect, and the stop direction corresponds to the negative polarity of germanium. With the same polarity, a significantly larger Loto response is observed. Comparison of the obtained photodiodes with photodiodes based on surface-barrier transitions with metal contacts showed that the ratio of the light current to the saturation current in the photodiodes obtained. More than an order of magnitude, exceeds the corresponding value in photodiodes with a surface barrier and a metal contact. and a recording cell containing a current-sensitive electrochemical paper, the distribution of the light intensity over the area of the photodiode in the spectral region minute to 1.7 microns. The invention The photodetector based on a semiconductor and an electrolyte layer adjacent to it with a sealing coating, characterized in that a substance possessing ionic and electronic conductivity, for example, and a sealing coating has an anisotropic electrolyte, is used as an electrolyte. conductivity