Кинетико-релаксационные процессы зарядового перераспределения в структурах на основе кристаллов силленитов

• Автор: Спирин, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БПИ - биактивный преобразователь изображения
БШ - барьер типа Шоттки
ВАХ - вольт-амперная характеристика
Д - диэлектрик
дэ - дифракционная эффективность
жк - жидкий кристалл
ЗР - зарядовый рельеф
ис - инверсный слой
ЛАХ - люкс-амперная характеристика
М - металл
МДП, МПМ, МОС, МДПДМ и т.п. - структуры на основе М-,П-,С-,Д-слоёв
О - окисел
ОА - оптическая активность
ООИ - оптическая обработка информации
ООС - отрицательная обратная связь
ОПЗ - область пространственного заряда
оцк - объемноцентрированная кубическая решетка
оэ - оптико-электронная
п - полупроводник
ПАС - поверхностные акцепторные состояния
ПЗ - пространственный заряд
ПИ - преобразователь изображений
ПС - поверхностные состояния
с - кристалл(ы) со структурой силленита
топз - токи, ограниченные пространственным зарядом
ФА - фотоактивация
ФГЭ - фотогальванический эффект
ФО - фотоотклик
ФП - фотопроводник (фотополупроводник)
Фп - фотопроводимость
ФТ - фототок
ФХЭ - фотохромный эффект
ФЭ - фотоэлектрический
ЭД - электронно-дырочные (пары, переходы)
эо - электрооптический
эок - электрооптический кристалл
эоэ - электрооптический эффект
ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР НА ОСНОВЕ
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СИЛЛЕНИТ-ТИПА 1 Л. Морфология монокристаллов силленитов и их получение
1.2. Кристаллофизические свойства
1.3. Анизотропия, индуцированная электрическими полями и светом
1.4. Фотоэлектрические свойства
1.4.1. Контактные явления
1.4.2. Механизм формирования перехода металл-силленит
1.4.3. Фотоэлектрический эффект на переходах
1.4.4. Особенности модельных представлений поверхности силленитов
1.5. Переходные процессы при фотоактивации неравновесных носителей
1.5.1. Кинетика электрического поля
1.5.2. Кинетика релаксации фототока в силленитах
1.5.3. Электрические модели кристаллов силленитов
1.5.4. Крутизна фронта активации и её влияние на фотоотклик
1.6. Переходные процессы и электрические модели многослойных структур
1.6.1. Классическая модель МДП-ЭОК-структуры
1.6.2. МДП-структура со сквозным током неосновных носителей
1.6.3. МДП-структура со сквозным током основных носителей
1.6.4. Модели ФП(МДП)-ЭОК-структур с большим током утечки
1.6.5. МДП-структура с учётом сквозных токов
1.7. Обоснование цели и задач исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКИ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Кристаллы типа силленита
2.1.2. Жидкие кристаллы
2.1.3. Электрооптические твист-модуляторы света
2.1.4. Изготовление проводящих и диэлектрических слоевых компонентов
2.1.5. Особенности изготовления многослойных структур
2.2. Методики и экспериментальные комплексы
2.2.1. Спектросенситометрический комплекс
2.2.2. Формирование световых потоков источников излучений
2.2.3. Модуляция интенсивности излучения
2.2.4. Повышение точности спектральных измерений
2.2.5. Измерение падений напряжений на МДПДМ-структуре
2.2.6. Когерентно-оптические комплексы и анализ изображений

ГЛАВА 3. КИНЕТИКО-РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ ЗАРЯДОВОГО ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В СТРУКТУРАХ НА ОСНОВЕ КРИСТАЛЛОВ
СИЛЛЕНИТОВ
3.1. Зарядовое перераспределение при стационарной фотоактивации и 60 воздействии гармоническим полем
3.1.1. Исследование передаточных функций
3.1.2. Определение электрических параметров структуры
3.1.3. Определение схемы замещения
3.1.4. Передаточные характеристики ПИ МОС-ЖК-типа
3.2. Кинетико-релаксационные процессы при импульсной фотоактивации
3.2.1. Амплитудно-временные спектры фотооткликов
3.2.2. Эффект прерывистого действия света
3.2.3. Влияние истории образца на релаксацию фотоотклика
3.2.6. Стимуляция фотоотклика электрическим полем
3.2.7. Квазистационарные вольт-амперные характеристики
3.3. Фотохромный эффект и восстановление висмута в силленитах
3.3.1. Особенности методики исследования оптической плотности
3.3.2. Фотохромный эффект, стимулированный освещением
3.3.3. Фотохромный эффект, индуцированный электрическим полем
3.3.4. Влияние времени экспонирования
3.3.5. Электронный катализ восстановления висмута
3.4. Зонная модель кристаллов со структурой силленита
3.4.1. Механизм восстановления висмута в силленитах
3.4.2. Природа нестационарности зарядового перераспределения
ГЛАВА 4. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗОБРАЖЕНИЯ И СРЕДСТВА
ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
4.1. Матрицирование оптических сигналов
4.2. Формирование оптико-электронной отрицательной обратной связи
4.3. Оптическая обратная связь и бистабильный режим работы
4.4. Распознавание цвета и выполнение логических операций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

помех и Ку=10 достигнута токовая чувствительность до нескольких десятых долей пикоампер при времени нарастания переходной характеристики не более 30 мкс.
Измерение и калибровка мощности потоков оптических излучений в видимом и ближнем ИК-диапазоне осуществлялись люксметром 1.М-2 с чувствительностью 0.2 мВт или калиброванным фотоприемным устройством ФПУ. В качестве последнего использован кремниевый фотодиод, выполненный в виде рч-п структуры со встречно-штырьевой гребенкой с шагом 50 мкм на рабочей площади 5x5 мм2. Его схема включения, вольт-фарадные и спектральные характеристики показаны на рис.2.12.
О ——т t • *
200 400 600 800 1000 Я, нм
Рис. 2.12. Спектральная характеристика калибровочного p-i-n фотодиода: а) схема включения, б) ВФХ и ВАХ, в) спектральная характеристика
Для анализа и обработки экспериментальных данных использованы технологии виртуальных инструментов - Virtual Bench, встроенные в пакет прикладных программ - LabVlEW, а так же средства, выполняющие типичные операции анализа. В диссертационной работе использованы математические пакеты прикладных программ MATHCAD, MATHLAB, MATHEMATICA и Maple.
2.2.2. Формирование световых потоков источников излучений
В работе использованы источники излучения разного функционального назначения: газоразрядная ртутная кварцевая лампа типа ПРК линейчатого спектра излучения с длинами волн 253.7, 313.0, 363.5, 404.7, 435.8, 546.1, 576.9, 579.5 нм [106]; импульсная лампа-вспышка ИФК-150 с блоком управления для формирования импульса света с регулируемой длительностью 10^+1 О*3 с и