Инфракрасные фотографические процессы на тонких слоях полупроводников с использованием эффектов комбинированного возбуждения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ ПАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН Н Л У'¡II О -ПРОИЗВОДСТВЕН О Е О В Ъ Е Д И Н Е Н И Е «ФИЗИКА-СОЛНЦЕ» им. С. А. АЗИМОВА Ф И 3 И К А- Т ЕХ Н И Ч Е С К И И ИНСТИТУТ им. С. В. СТАРОДУБЦЕВА

На правах рукописи Для служебного пользования Экз. Лг ОГ^

ТУЛАНОВ ВАХАВ ТУЛАНОВИЧ

ИНФРАКРАСНЫЕ ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА ТОНКИХ СЛОЯХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭФФЕКТОВ КОМ Б! I И М Р О В А И Н О ГО ВОЗ Б УЖ Д Е И И Я

Специальность 03.04Л0 — физика полупроводников

и диэлектриков.

Авторе ф ера т

диссертации па соискание ученой степени доктора физнко-чатематическнх наук

Ташкент — 1998

Работа выполнена в Ташкентском государстш:н9М университете им. М. Улугб&ка.

Официальные оппоненты:

Член. корр. HAH Республики Казахстан.

доктор физико-математических наук,

профессор Ш. Ш, Сйроембинил

Член. корр. АН Республики Узбекистан, доктор физико-математических наук,

профессор Р. А- Л»ум(шоа

доктор физико-математических наук,

профессор Т. С. Камнлое

Ведущая организация: Санкт-Петербургски"! госудгpciвенный технически!! ункиерс.ч iei.

Защита состоится « jf » €Л^

часов на заседании сисцпалтировашг.'-го С..;, Д ?1

при Физико-техническом институте üliü i . • > ••

АН Республики Узбекистан но адрес): 700=-с '., ¡. Y.:i" '. ул. Г. Манлянова, 213.

С диссертацией мм/кно озпакоми n.c.i и Няу^н.;:. (Ди.ши-теке Ф'ГИ им. С. В. Стародубцева Ali РУз.

< 5 ^ ÄU^AfP' 1305 ¡.

Автореферат разослан

Учёный секретарь

специализированного Совета Д. 015.ÖS.21 доктор физико-математических наук . Ф. А. Ахмедоз

Общая характеристика работа

Актуальность темы. Нз протяжении последних двух десятилетий научные направления, связанные с изучением инфракрасной (ИК) области спектра фотографическими методами,развивались быстрыми темгами,.Такой большой интерес к изучении №. области спектра стимулирован, в первую очередь, развитием таких важных направления в науке, как ИК лазерная техника,ИК гологра&кя, современная ИК спектроскопия,астрономия, оборонная промышленность и т.д.

Кроме того отличие коэффициентов отражения,преломления и поглощения различных веществ в ИК области спектра позволяет обнарують на ИК фотографии невидимые в обычных условиях детали, следы, трещины и неоднородности в материалах, что позволяет использовать ИК фотографии а криминалистике, медицине,искусствоведении, промышленной дефектоскопии и многих, других важных объектах народного хозяйства.

Однако,к сожалению, красная граница чувствительности существующий к настоящему времени прямых и косвенных методов ИК фотографии, а такав необычных, в том числе, бессеребряных фотопроцессов по ряду причин не превышает I мкм.

Длинноволновый предел чувствительности а высокоразвитой,'.галогэ-нидосеребряной классической фотограф;« также ограничен длинеИ волны 1,3 мкм, что составляет незначительную часть ИК области спектра. Дальнейшее продвижение красной границы чувствительности в более длинноволновую область спектра наталкивается на ряд принципиальных трудностей, связанных с вуалируюцим, т.о. разрушающим деистсмем чановой тепловой радиации.

Попытки по преодолению длинноволнового предела чувствительности фотографических процессов, удовлетворяющих какому-нибудь практическому '.-ребованию, до настоящего времени к особому успеху не принесли. Поэтому перед научной фотографией стоялч задача поиска новых путей, новых физических решений для построения длинноволнового фотографического процесса, обеспечивающего получения ИК изображений в ближней и средней ИК области спектра в реальных условиях фтгогрлфической съемки

Одним из возможных путей решения этой задачи является припиет: управления фотографической чувствительностью 1П. Сущность этого принципа заключается в том, что фотографическую съемку в уело''/.та рак-УБвсиого фонового излучения могут обеспечить такие систоми, к которых чувствительность системы включатся только на время

тц-овапил, том самым своди к минимуму время,и течение которого мог.и про «¡ходить вуалирование .фотоматериала под действием фоновой тепло вой радиации.

В основу данной диссертационной - работы положена идея использования некоторых необычных (специфических) свойств галогенидо] серебра при создании на их основе многослойных КК полупроЁодшжовы фотографических систем с управляемой чувствительностью, а именно:

- Регистрация медленных электронов плазмы газового разряда па пиленными слоями галогенидов серебра.

- Фоторегистрация потенциального рельефа т.е. запись изменени чувствительности фотоэмульсии и напыленных слоев галогенидо] серебра под действием импульсного электрического поля.

- Фотографическая запись теплового поля,созданного при лазерно! экспозиции (тепловая сенсибилизация).

Целью данной диссертационной работы являлось изучение физических основ происходящих явлении длинноволнового фотографического процесса о использованием эффектов комбинированного возбуздэпия на тонких слоях полупроводников.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следу щм задета:

1. Получение и всестороннее ксследование физию - химических ] сенситометрических сеойств тонких слоев (0,01-2 мю.') гало гекидов серебра, применяемых в качестве зггзгеывапцей среда ) ИК полупроводниковых фотографических системах.

2. Исследование нообратпмых физических процессов, обусловенны комбинированны:«!! (сватовыми,тепловыми и электрическими) воз Суждениями тонких слоев А£На1.

3. Измерение электрических, фотоэлектрических и вольтфарадны характеристик кремния, легированного золотом,марганцем и се роП в условиях высокотемпературной диффузии и разработка н. га основе фотоприемников для ИК фотосистем.

4. Исследование физических процессов формирования ИК изображен в многослойных полупроводниковых фотографических системах I фютоприемняками из кремния I; записывающей средой на основ' тонких слоев галогенидов серебра.

5. Осуществление практической реализации нескольких варианта;

новых ИК полупроводниковых фотографических систем с управ чувствительностью.

Научная новизна работы

1. Впервые предсказан и экспериментально обнаружен т е р -мостимулировнный фотографичес к и й э ф ф е к т.заклпчащшйся в увеличении оптической плотности почернения фотопленки, предварительно освеженной при низкой температуре импульсом актиничного света с последующим нагревом в присутствии

постоянного электрического поля.

1

2. Впервые обнаружен полярночуиствительный эффект влияния импульсного электрического поля на чувствительность напыленных слоев галогенидов серебра.Эффект более ярко проявляется при смещении фотоэлектронов на свободную от подлежа! поверхность слоев А#1а1.

3. Предложен метод управления поверхностного потенциала и микрокристаллах АбИа1 путем приложения к фотоэмульсии постоянного электрического поля,приводящего к перераспределению междуузэлыгах ионов серебра и ш вакансий мезду поверхностными состояниями и областью объемного заряда, что способствует,в зависомости от полярности, увеличению или уменьшению величины поверхностного потенциала.

Величиной поверхностного потенциала на напыленных слоях А&На] можно управлять либо изменением толщины в Пределах ширины области объемного заряда, либо легированием их двухвалентными катионами, приводящими в соответствии с законом действующих масс к уменьшении высоты потенциального барьера.

4. Разработан новый бпособ регистрация ПК излучений ил базе галогенидосеребряного материала, основанный' на явлении десорбции молекулы брома с поверхности слоев Л£На1 при его нагреве С0.1 лазерным излучением, исключающей рекомбинациошше прцессы между фотоэлектронами и инжектированными дырками.

5. Впервые создана принципиально новая высокочувствительная (Ю~9Дж/см2) и быстродействующая (10~7с) ИК фотслрафическая система' полупроводник - фотоэмульсия. Изучены основные законом« кости физических процессов формирования ИК изображения в этой фотосистем«. Установлено, что красная граница чувствительное™,динамический диа-позон, быстродействие, а также коэффицент передачи градации ИК изображений в основном зависят от переходных процессов в фотосистеме, обусловленных свойствами полупроводникового фотоприемникя. Илйдоны способы повышения разрещагсцей способности системы путем использования фотоэмульсии без диэлектрического основания или низковольтной потонцивлочуБспжтллмюй орады иг, основа нагшлйиш« олоог« Кр"/\и\,

. в. Гчзвитч то"|:иа индуцировадн'-й примусной флепгуллдимо'г.у.

и л оэзарядки примесных центров полупроводников на основе двухуров-. неь й модели энергетического спектра в запрещенной зоне' в условиях мон >.' олярного светового возбуждения.

Составлением и решением .для стационарного случая дифференциальных сравнений, описывающих процесс электронного обмена зоны проводимости с локальными энергетическими уровнями,выявлено,что постоянная подсветка в схеме слабозаполненного примесного уровня позволяет создать условие фоторегистрации 10,6 мкм излучения при температуре кидкого азота.

7. При экспериментальном исследовании индуцированной примесной фотопроводимости в 51<Б> впервые обнаружена фотопроводимость, в области 10,6 мкм, обусловленная заполнением верхнего (полностью ионизованного в равновесии) примесного уровня более коротковолновой подсветкой с Показано, что после кортковолновой подсветки чувствительность увеличивается на два-три порядка.

8. Установлены основные закономерности влияния компенсации донорных уровней 51<5> акцепторами, созданными 7 - излучением, на 10,6'мкм фотопроводимость.Определено,что по мере увеличения степени компенсации уменьшается темновая проводимость,приводящая к увеличе-чению кратности фотоотзета, обусловленного 10,6 мкм световом воз-буздением, что связано с захватом электронов на акцепторные центры из зоны проводимости и донорнае уровни примесных атомов. Решением гсшетического уравнения для двух энергии ионизации примесных уровней с учотом рззжтксй степони их компенсации, установлено,что в 10,6'икм фотопроводимости участвую? не менее двух энергетических уровней в запрещенной зоне полупроводника.

9. На сеюве комбинированного ИК. освещения и электрического возбуждения полупроводников в сочетании с перезарядкой примесного уровня коротковолновой подсветкой впервые создан полупроводниковый преобразователь . ИК изображений ионизационного тала с управляемым спектральным диапазоном фоточувствителъно'стл (1,1-10 мкм) с-использованием фотоприемника из кремния, легированного серой. Экспериментально установлено, что амперваттная чувствительность фотосистемы в спектральном дкапозвне 10,6 мкм состоЕЛяет 2,3>10-4 А/Вт, фотографическая чувствительность в пределах времени экспонирования " Ю~5-Ю~р с была не хухе М~4Дж/см2 .Разработанные фотоприемники из В1<5> позволяют реализовать время переходных процессов в системе на уровне 3-5-Ю~8вс,что на порядок выше,чем у существующих систем.

- 7 -Практическая значимость работы

1. Полученные поликристаллические слои ¿¿Вт могут использоваться как при непосредственном осуществлении I®. Лотографтеского процесса путем комбинированного светового возбуздения, так н при реализации многослойной ИК фотографической системы в качестве ее записывающей среды.

г. Разработка я теория на основе термостимулированного фотографического , эффекта может служить в качестве новой методики определения энергетического спектра примесных уровней в запрещенной зоне эмульсионных микрокристаллов.

3.Потенциалочувствительные и ионизационные ИК полупроводниковые фотографические системы могут использоваться при фотогрэричес-кой съемке различных объектов в спектральном диапазоне до !5 мхм (в зависимости от типа фотоприемников) с пороговой интенсивность» поступающей ИК информации - 1СГ6 Вт/см2 и передачей градации изображения с разрешением 18 пар линий на мм.

Максимальная фоточувотвительность прл сохранении закона взаи-мозаместкмости в пределах времени Ю-3- 1« составляет 10~6Дя/см2.

4. Фоторегистратор с большим динамическим диапозоном, разработанный на основе высококонтрастной фотоплен$1, может использоваться как для записи ИК голограммы,так и для определения пространственно -временного распределения интенсивности С03 лазерных излучений.

• 5. Все перечисленные выше ИК фотосистемы, включая 10,(5 мки ИК преобразователя изображения ионизационного типа на основе фотопри-эмника 51<5>,могут найти практическую реализацию в той или иной области ИК техники и способствовать развитию таких важных напрашениЯ как ИК спектроскопия, ИК лазерная техника, ИК голография и т.д.

Основное положения, выг.?имце на защиту: . I.Новое фотографическое явление-- е р и о с т и м у л и ? о -ванный фотографический эффект, позволяющий получить Ж изоброжения с большой оптической плотность»! почернения (0=3) фотопленки в спектральном диапазоне излучения СО--— лазера.

Физическая супностъ этого аффекта заключается в увеличении I) пгг смещении к поверхности под действием электрического поля '/ор~ г..;*чески освобсэденных электронов иикрокристэллов А#Нл1, првдгмри-тельно засвеченн'н собственным светом при низкой температуре.

2. Метод для определения энергетического сп-эпрэ приместги

ап'ов в запрещенной зоне AgHal, основанный на резком увеличен™ D там интенсивном термическом выбросе электронов в зону -проводимости пр». -.овладении квазиуровня Ферми с энергией ионизации . примесных aTov.fi.

3. Механизм образования поверхностного потенциала в галогени-дах серебра и методы управления ого величиной, основанные на явлении эффекта поля в ионных кристаллах и законе действущих масс при введении.в ¿¿Hal двухвалентных катионов.

4. Основные физические закономерности формирования ИК изображения в ионизационных и потенциалочувствительных фотографических системах, с использованием фотоприемников из кремния и арсеница галлия, а также ' записывающих сред на основе тонких слоев гэяогенидов серебра, состоящие из переходных процессов в многослойных стуктурах и электронных процессов в ионных кристаллах.

5. Особенности влияния на 10,6 мкм фотопроводимость степени компенсации примесных уровней серы в кремнии акцепторами,созданными при облучении его 7-квантами.

6. Физический механизм теплового очувствления (сенсибилизации) галогенидов серебра, являющийся основой создания регистратора 10,6 мкм лазерных излучений с большим динамическим диапозоном (L=500).

7. Новый способ регистрации 10,6 мкм излучений и материал для его осуществления, основанный на исключении рекомбинации фотоэлектронов с инжектированными дырками (молекулы брома) в напыленные слои галогенвдов серебра.

8. Создание'нового малогабаритного ИК фотографического устройства, состоящего из газорязрядной ячейки с полупроводниковыми электродами, основанное на эффекте плазменной засветки (записи) теплового поля, созданного на фотоэмульсии при ее экспонировании 10,6 мкм лазерным излучением.

Э. Физическая модель 10,6 мкм индуцированной примесной фото-проводимое'А в кремнии,легированном серой, зчклтащаяся в перезарядке ь.'рхнрго,ионизованного т> ргшчовесии,примусного ypoimn в усло-: пчх 1 "'¡-откоеолисши подсветки с энергиоп mjhht:-b I'ukE^/2.

10. Основные „физические закономерности индуцированной при-Mi'ckvil i;v ТУ'ПрОБОДИМОСТИ В SbS>, ПОЗВОЛЯЮЩИМ у'"1'ччлш'ГЬ корреляции

чук-твитольность» и инерционностью -np' ь.-дника путем различи v.-.n-suii равновесного :-.аполннсШШ .-гк^лынм энергетических

COv'TjiUiV.

11. ocii'.'bii рьбогс: iff. по -г- пр ■ ■...•./_-,-.воП (¡х-тогра-

фической системы и преоброзователя изображений ионизационного тана с управляемым спектральным диапозоном фоточувствитэлыюоти' (1+4,5; 4, 5 +10 мкм), включающие в себя механизм токопрохождония и преобразования ИК изображения в многослойных полупройодниковых системах при их комбинированном возбуждении.

Личное участие автора в работах, результаты которых являются

основой диссертацие0заключалось в постановке цели и задачи исследований, непосредственном осуществлении теоретических и экспериментальных исследований,обработке,обобщении и интерпретации получэнных результатов. Основная часть работы в том числе обобщающие положения, выводы и заключения выполнены лично автором.'В диссертации также использованы результаты иследований, выполненных под руководством автора аспирантом Сиябековым Х.Б.и при совместной работе с доктором физ.-мат. наук, проф. Зайнабидиновым 0.3., проф.. Парицким Л.Г. и к.ф.м.н. Горлиным Г.В. и др. .которым автор выражает искреннш признательность.

• Работа выполнена на кафедра физики полупроводников и диэлектриков Ташкентского гос.университета по теме "Инфракрасные (фотографические процессы на < тонких слоях полупроводников с использованием эффектов комбинированного возбуждения",утвержденной на Ученном Совете факультета пр-л N 10 от 23 июня 1993 г.Отдельные результата получены при совместной работе по договору о научно-техническом сотрудничестве с ФГИ им.А.Ф.Иоффе РАН по темам "Разработка и исследование средств пространственно-временной 'диагностики ИК лазерных излучений"(ИЭ85-1988),"разработка и исследование фотоприемников для ИК преобразователей изображений ионизационного типа"(193Э-Г.Э90 г.г.)

. Апробация работа. Основные результаты докладывались и

обсуждались на следующих международных и всесоюзных конференциях: Международный конгресс по фотографической науке (Германия, Дрезден, 1974), П-Всесовзная конференция по бессеребряным и необычнш фотографическим процессам (Кишинев, 1975), Всесоюзная сессия по 'химии фотографических процессов, посвящ. 250-летию АН СССР(Одесса, 1974), И-Всесошное совещание по глубоким уровням в полупроводниках (Ташкент, 1980), Всесоюзн.научн. конференция фармацевтов (Тзякент, инст.груд.хирургии, 1987 ) .Всесоюзная конференция по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках: (Ташкент, IS89), Международная .;. конференция по материалам аморфных и халхогенидннх полупроподнкглв (Черновцы, 1994), Международная конференция по электронной стокт*/}-

скот 11 поверхности твердых тел (Ташкент, 1994), Международный конгресс" по теории полупроводников (Одесса, 1994), Международная конфЧ)енция "Современные проблемы физики полупроводников и диэлектриков ", Ташкент, 20-32 декабрь 1995 г., а также научные семинары Лаборатории неравновесных электронных процессов в полупроводниках ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН,кафедры физики полупроводников и диэлектриков ТашГУ и др.

Публикации.Основное содержание работы опубликовано в 49 печатных работах, в том же числе в 2 монографиях, получены 2 авторских свидетельства.

Структура и объем диссортации. Диссертация состоит из-^'Ь&дения,

семи глав и заключения. Объем диссертации составляет 301 страниц машинописного текста, 7 таблиц, и 112 рисунков, список цитируемой литературы состоит из 150 наименований.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируется ее цель, научная новизна и практическая значимость, перечисляются основные положения, выносимые на защиту, а также приводится перечень конференций, конгрессов и семинаров, на которых докладывались основные результаты диссертации.

В первой главе, носящей обзорный характер, приведены результаты анализа физических процессов формирования скрытого изображения в га-логенидах серебру в обычных условиях (теория Герни и Мотта), а также в условиях одновременного действия света и электрического поля (эффект Ротштейна) 12]. Показано, что в обычных условиях на образование поверхностного скрытого изображения в кикрокристаллах галогенидов серебра в значительной степени моеэт влиять поверхностный потенциальный барьер, созданный естественным образом в результате неравномерного распределения в объеме и на поверхности кристаллов концен-врации междуузельных ионов серебра.

Отмечено, что ведение в АбНа1 двухвалентных катионов, например Сй2.приводить к изменению величины поверхностного потенциала.так как С£1о при низкой температуре создает комплекс Сй^- , а при повышении температуры этот комплекс распадается и в кристалле образуется излишек концентращш вакансии А£а. Поскольку произведение концентраций меядуузельных ионов серебра и их вакансии А£а в объеме

кристалла в соответствии с законом действующих масс (1у10=п2=И29-ЛЕ/1ст) величина постоянен, то увеличение г^ приводит к уменьшению п0, в результате чего уменьшается величина поверхностного потенциала в АвНа1 [31 . ' •>

При изучении механизма влияния импульсного электрического поля на чувствительность слоев.А£На1 (эффект Ротштейна), показано,что величина эффекта максимальна в случае одновременного включения электрического поля и общения 141. По мере увеличения времени задержки импульса освещения от импульса приложения электрического поля эффект уменьшается, что связано с экранированием кристалла от внешнего поля за счет концентрации свободных междуузельных ионов серебра.

Проанализированы также существующие к настоящему времени прямые и косвенные методы ИК фотографии. Отмечено,что такие мотодц, как электронно-оптические преоброзователк (ЭСП), фотографирование с помощью преобразователя на краевом поглощении аморфного селена, получение изображений с помощью кристаллофосфорсв, относящиеся к косвенным методам ИК фотографии имеют не только малую чувствительность но и имеют красную границу чувствительности, т превышающую 1,3 мш.

Прямые методы 1® фотографии'основаны на' сенсибилизации ^¡ютоэ-мульсии галогенидов серебра- различными- органическими красителями, создающими мелкие энергетические уровни е. запрещенной зоне ьикро-кристалла. В таю« ситуациях естественный выброс электронов с мелких уровней в■зону проводимости йод действием равновесного фонового излучения приводит к вуалированию фотоматериалов, т.е. приводит к непригодности-их использования в дальнейшем для фотофонической съемки (Рис.1).

Для преодоления этой трудности впервые в флзкко-тохничаском институте им.А.Ф.Иоффэ (г.Санкт-Петербург,1970) предложен соверпенно новый подход,сформулированный в виде некого общего принципа, так называемого, "принцип управляемой чувствительности". Согласно атому 'принципу необходимо создать такую фотографическую систему, к которой чувствительность сообщалась только на время экспонирования. Все остальное время система к воздействию фонового теплового излучения нечувствительна (Рис.2). Расмотрены преимущества и недостач™ КК чюто-графических систем,построенных на основе принципа управляемой чувствительности.

В заключении главы на основе проведенного анализа состояния и проблем современной фотографии сформулиропянн ооновнш» задачи диссертационной работы.

01.2345678 9 10

X гр.р.

Рис.1. Зависимость времени вуалирования фотоматериала от граничной длины волны фоточувствительности X гр.при температуре 300 К. Чувствительность, см2/эрг: 1-10"4; 2-10"2; 3-1; 4-102.

о

Рис.2. .Иллюстрация принципа управляемой чувствительности

Во второй главе изложены результаты по разработке тонких слоев галогенидов серебра и исследованию необратимых процессов в условиях комбинированного возбуждения.Эти слои в дальнейшем можно использовать как при непосредственном осуществлении длинноволнового фотографического процесса при их комбинированном возбуждении, так и в качестве носителей информации в многослойных полупроводниковых фотографических системах. йд

Тонкие слои А^На! получались путем вакуумного напыления при различных температурных (650+780°0) и временных (0,5+5 мин.) интервалах. В установке предусмотрены автоматическое управление толщиной и составом напыляемого вещества. Напыление проводилось на различные подложки (лавсановые,триацетатные и стеклянные) с желатиновым подслоем и электропроводящим покрытием. Толщины напыленных слоев измерялись интерференционным методом и по поглощению света. Исследованио характеристик напыленных слоев показали, что чувствительность сенсибилизированных активной желатиной слоев увеличивается на два порядка по сравнению с чистыми.

Показано, что по мере увеличения толщины до 0,8 мкм увеличивается как чувствительность,так и оптическая плотность напыленных слоев. Дальнейшее увеличение толщины приводит к уменьшению обоих параметров. Эти результаты объясняется тем, что на поверхности слоев АдВг существует отрицательный потенциальный барьер,препятствующий выходу фотоэлектронов на поверхностный центр чувствительности. Когда толщина напыленных слоев становится сравнимбй с шириной области объ-много заряда вследствие перекрывания с обеих сторон ширины области объемного заряда выход на поверхность фотоэлектронов облегчается.

Была, также предложена модель межзеренной границы, согласно которой вышедшие безпрепятственно на поверхность (в случае достаточно тонких слоев) электроны скапливаются между границами двух кристалликов,что способствуют там образованию центров скрытого изоср^.*ения.

Исследование влияния импульсного электрического поля (ИЭГ1) на чувствительность напыленных слоев АеНа1 привело к обнаружении поляр-нечувствительного эффекта увеличения чувствительности.Эффект мяксиму лен в случае смещения фотоэлектронов к свободной от подложки поверхности слоев А£На1. Использованием стеклянных подложек с элект]я-проводящим покрытием для напыления А£На1 разработана низковольтная потенциалочувствительная среда, где для модуляции эффекта необходимо во «го лишь 20 В. Ивгшлешгае слои А£На1 такяэ били тпом.глпти для

регистрации медленных электронов газового разряда. Для этого создана разряДяая ячейка с полупроводниковыми электродами (Рис.3). .Исследование показали, что зарядовая чувствительность напыленных слоев как при комнатной (фотоприемник из СаАз),так'и при азотной (фотопремник из Б1<Аи>) температурах оказалась одного порядка Ю-9 Кл/см2(Рис.4). Это, примерно,на четыре порядка больше чувствительности по отношению светового воздействия в видимой области спектра. Эти свойства напыленных слоев А£На1,как будут изложены в следующих главах, позволяют создать на та основе длинноволновые фотографические процессы.

При исследовании эффекта Ротштейна при низкой температуре в сочетании с эффектом комбинированного возбуждения на фотоэмульсии типа ФТ-СК впервые обнаружено новое фотографическое явление - терйостиму-лированный фотографический эффект. Сущность этого эффекта заключается в увеличении Б фотопленки при смещении к поверхности под действием электрического поля термически освобожденных электронов микрокристаллов А£На1, предварительно засвеченных собственным светом при низкой температуре. Интенсивный термический выброс электронов в зону проводимости совершается при совпадении квазиуровня Ферми с энергией ионизации примесных атомов.Чтобы освобожденные электроны участвовали в процессе образования центров скрытого изображения, необходима их нейтрализация подвижными междуузельными ионами серебра.Поэтому красная граница чувствительости термостимулированного фотографического процесса определяется минимальной температурой Та,при которой ионная проводимость галогенвдов серебра активизируется настолько, что время диэлектрической релаксации кристалла (1=6/4110) становится порядка обратной величину темпа термическокгвыброса электронов.

Теоретические расчеты, проведенные с использованием формулы Гарлика-Гибсона, которая характеризует темп термического выброса электронов в зону.: проводимости (й=Т1й^е~йЕ/'М'), позволили' получить ., следующее математическое выражение для определения энергетического спектра примусных уровней в запрещенной 'зоне эмульсионного микро-киисталла.

Т,Т2 2,3 .СШ/Ю)»

ЛЕ=к( -2-2-) .1 -• (0,-0,- )+1п —■—--—

т2_т1 7 {Щ/ОТ)^ -1

где к-постоянная Вольцмана, ч-коэфицент контраста 01 , (сЮ/сИ)*, и («ПУ<и;)*4 оптнчеокие плотнооти почернения и их приращения,ооотвэт-

Рис.3. Принципиальная схема газоразрядной ячейки с полупроводниковыми электродами с регистрацией иаображений на напыленных слоях АеНа1; 1-полупроводник; 2-полупрозрачный электрод;3-напыленный слой ЛеНа1; -1-проводящая стеклянная (или кварцевая) подложка; 5-диэлек-трическая прокладка с воздушным зазором; 6-объектив.

О -3 -2 -1

мк-Кл

1аас—-)

см"

Рис.4. а, Э.м.нсиность оптической -.слноо-;и почернения слоев АеВг 1-т гог.-ри^ыа плотности прешедшего заряда.(1-70 мкн;Т-ЗШ К,Р,мм.рт.ст: 1-1В5; 2-90; 3-45; 4-23.

0 -3 -2

ик>Кл 1вИ(—:г>

СМ*"

Рис.4.6.Зависимость оптичле- -кой ллотиости почернения с.>;п-ов АеВг от логарифма плотнее-ти прешедшего апряда^-'/О мчм; Т»100 К; Р«70 ым.рт.ст.

отвушла температурам ^ и 12,

"зучоно влияние поверхностного потенциала на образование по-верхь. чиых центров скрытого изображения в галогенидах серебра, обусловленных эффектом Ротштейна. Для этого до начало экспонирования к фото мульсии было приложено определенной величины постоянное электрическое поле.Тогда согласно известного явления "Эффекта поля",подвижные междуузельные ионы серебра и их вакансии под действием постоянного электрического поля смещаются к соответствухщим поверхностям микрмсристалла и распределяются меаду поверхностными ионными состояниями и областью объемного заряда. Это приводит,в зависмости от полярности внешнего электрического поля, к увеличению или уменьшению высоты потенциального барьера. В кристаллах АдВг положительная полярность внешнего электрического поля приводит к уменьшению потенциального барьера, что создает благоприятствупцее условие для выхода фотоэлектронов к поверхности под действием импульсного электрического поля,в результате чего повышается чувствительность фотоматериалов.

В третьей главе описана технология изготовления и приведены результаты исследований электрических.фотоэлектрических и вольт-фарад-ных характеристик фотоприемников из кремния, легированного различными примесями. Фотоприемнйш изготавливались примущественно для использования их в качестве фотоприемной части ИК полупроводниковых ■фотографических систем.Поэтому они имели форму в виде круглой шайбы с достаточной площадью кадра для фотографической съемки. Сначала получили пластины из кремния с заданными электрофизическими свойствами и диаметром порядка 20-30 мм, а затем из этой же серии изготавливали фоторезисторы для исследования их электрических и фотоэлектрических свойств. Фотоприемники из кремния изготавливались путем эпи!ак-сиэлыюго выращивания и высокотемпературного отжига т.е. диффузии из газовой фазы.Эпитаксиальное выращивание кремния осуществлялось обычным способом-водородным восстановлением тетрохлорида кремния из газовой фазы на высокоомные подложки из кремния, нагретого высо:;очас-)тотпцм индуктором до температуры 1240 С. Плотность дефектов упаковки и толщины эпитаксиадьных слоев измерялись на микроскопе МИМ-7.Иссле-дорчтм температурной зависимости электрофизических свойств проводились по методу- Ван-дер-Пзуэ и Холовскими измерениями- Измерение магнат..'«?.-ирстквления проводилось до величины магнитного поля 23 кЭ.

И.-^:;обэнио температурной зависмости концентраций,подвижности,

электропроводности и магнетосопротивлвний показывают, что электрсфи-зичекие свойства эпитаксиальных пленок, в основном, соответствуют сильнолегкрованным полупроводникам.

Уменьшение почти па порядок Холовской подвижное™ носителей в интервале температур 90-300 К объясняется рассеянием носителей на тепловых колебаниях решетки. Для всех температур исследований млгне-тосопративление возрастает с увеличением напряженности маши гного поля. Эта зависмост&яхорошо описывается общей теорией, применяемой для массивных образцов. Показано, что слабое изменение Др/р в за-висмости от Н при 60°0 связано с малым значением подвижности, для которой действие поля невелико. О понижением температуры подвшяоеть увеличивается, т.е. увеличивается длина свободного пробега, при этом действие магнитного поля становится заметным, что приводит к Обличению магнитного сопротивления. Исследование температурной зависимости электропроводности и фотоцроводимости р-51, перекомпенси)х)ван-ного золотом показали, что энергия активации золота в кремнии равна 0,34- эв. Лшсамперная характеристика 51<Аи> в ИК области спектра (А>1,7 мкм), снятая при температуре жидкого азота, линейна во всем диапозоне интенсивности обычных локальных источников света. При этом пороговая интенсивность при кратности фототока 1,5 составляет

Ю~5 Вт/см2.

При изучении спектральной зависимости фотопроводимости 5:1<Мп>, для случая перекомпенсации исходных акцепторов кремния атомами марганца, установлено, что слабый фотоответ начинается с энергии ионизации 0,44 эВ°. С увеличением энергии фотона фотопроводимость быстро растет, особенно при Е^О.62 эВ, что обусловлено двойным оптическим переходом.

Вольтемкостнкми методами в фотографическом режиме исследованы параметры энергетических спектров Аи, Мп, и 3 в кремнии. Установлено, что образцы 31<Нп> и 31<3> обладают высокой светочувстЕЯтель-* ностью. Показано, что высокая фоточувствительность достигается при соответствующем выборе технологии легирования кремния.

Следует отметить, что для разработки различного типа поупровод-никовых фотографических систем, в зависмости от конкретных фотографических задач, требуется использовать те или иные полупроводниковые материалы. В общем случае предварительно отполированные полупроводниковые пластины имели толщину 1+1,5 мм и диаметр до 30 мм. Со стороны фотоприемной часта контакты наносились либо вакуумным ;тш~

ленив^ никеля,либо термическим разложением хлористого олова. Иногда, при "эобходимости в некоторых полупроводниковых фотоприемниках соз-даве,1 юь диффузией тонкие п+ либо р~-слои, которые выполняют роль прозрачного омического контакта, и не . обладают инжектирующими-свойствами.

В четвертой главе рассмотрены физические основы построения ИК полупроводниковой фотографической системы и преобразователя изображения ионизационного типа. Принцип работы такой системы основан на регистрации плотности разрядного тока по сечению воздушного промежутка, при приложении к системе внешнего электрического поля (Рис.3). Разрядный ток в системе управляется поперечным сопротивлением полупроводника, зависящим от распределения интенсивности ИК освещения. В качестве регистрирующей среды ионизационной системы использованы напыленные слои галогенидов серебра.

Высокая чувствительность напыленных слоев AgHal по отношению к электронным потокам разрядного промежутка (см.описание 2-главы) позволила, в относительно простых условиях, создать высокочувствительную и быстродействующую ИК фотографическую систему ионизационного типа. Описаны физические закономерности токопрохождения в газоразрядной ячейке в условиях комбинированного действия освещения и элек-рического напряжения.Установлено,что в допробойной области приложенного напряжения в системе протекает ток, ограниченный объемным зарядом (ТООЗ), обусловленным инжекцией носителей в разрядную ячейку из внеэлектродного пространства .При определенном значении напряжения ТООЗ переходит в Таундсеновский разрядный ток с ударным размножением носителей.,

Особое значение имеет токовая неустойчивость в газоразрядном промежутке в условиях комбинированного возбуждения, поскольку в этих ситуациях распределение плотности тока неоднозначно может определить распределение интенсивности ИК изображения. Предложен механизм показывающий, чт"> токовая неустойчивость через поперечное сечение газоразрядного промежутка стабилизируется распределенным сопротивлением ^полупроводника (фотоприемника). В условиях постоянного приложенного внешнего напряжения ^ля фотоприемника с р=Ю6-Ю9 ом-см,толщиной газового зазора (1=20-200 мкм и давлением системы Р=40-230 мм Hg,вплоть ?до величины плотности тока 0;5 мз/см2, ток однородно распределяется по сечению газового промежутка.

Иео.нвдоБанке вольтамгорной характеристики фотоприемника из

кремния, легированного марганцем с плазменным контактом показывает, что она имеет сублинейный характер, что связано с явлением аксклюзии в условиях биполярного возбуждения. Исследованы сенситометрические характеристики ионизационной фотографической системы с регистрацией изображений на напыленных слоях галогенидов серебра.Экспериментально показано что как при комнатной (фотоприемник из СаАз),так и при низкой (фотоприемник щ БЬ'Аи> и 51<ГЛп>) температурах система обладает довольно высокой чувствительностью и разрешающей способностью. Предложен новый вариант ионизационной системы, где предусмотрено экспонирование со стороны разрядного промежутка сильно поглощающийся светом .что исключает объемное растекание фотоэлектронов,тем самим улу. -шает разрешающую способность системы в целом. Показано, что :з этих ситуациях разрешащая способность систеда равна 18 пар линий на мм.

Экспериментально исследован полупроводниковый преобразователь ИХ изображений ионизационного типа на основе СаАз и Бкгпх

Установлено,что при определенных значениях давлениия (Р=60 мм Нд) и толщины ((1=70 мкм) газоразрядного промежутка в пределах приложенного напряжения ВАХ, выходные характеристики J(l> линейны. С пони-аением давления при постоянстве остальных параметров яркость свечения экрана растот, что связано с увеличением® кинетической анергии поступающих на экран электронов в результате разреженности всздухэ. Построенная диаграмма преоброзования системы показывает, что коэффи-центы контраста входного и выходного излучений идентичны и равны 'Г-!. Это означает, что преобразователь ' в большом диапозонв интенсивности без искажения передает градации яркоста ИК излучений. Установлено,что повышение быстродействия преобразователя обусловлена увеличением ееличины напряжения питания и уменьшением' толщина разрядного промежутка.

Пятая глава посвящена теоретическс ", и экспериментальному исследованию физических процессов формирования ИК изображений в потви-циалочувствителынтх фотографических системах полупроводншмотой-мул^сия и полупроводник-диэлектрик. Фотографическая система полупроводник-фотоэмульсия представляет собой многослойную стуктуру, состоящую из полупроводниковой пластины (фоюприекнкк). фотоэмульсии с д^'--"'Ктрическкм основанием и непрозрачного защитного экрана между и^ми.ИК изображения в этой системе прообразуется в видимое в реэуль-таг-) комбинированных действий ИК света, импульсного напряжения и вктюгичного (видимого) освещения (Рис.б).

Разработана фономеналогическая теория формирования ИК

- го -

шя г этой системе и найдены математические выражения для определения i ""ласти существования изображения, порогового значения интенсивности Ж света, а также D-H характеристики т.е. характеристической кривой, по которой можно определить все' сенситометрические данные ■ фотографического процесса. Для расчета взяты следующие параметры полупроводника и условия экспонирования:

а=Ю~'2 ом • см, 0^=6 п£/см? т=0,4 с, плотность вуали А1)о=0. При этом максимальную оптическую плотность почернения составляет 0=0,73,коэф-фицет контраста 7=1,25, фотографическая широта L=0,6, пороговая интенсивность ИК освещения на уровне ДБ=0,2 равна Jn=1,13'10~%т/см?

Рассмотрены физические механизмы, влиящие на разрешающую способность (R) данной системы. Опредлено, что при актиничном освещении беспримесного полупроводника (например кремния) П определяется объемным растеканием носителей и составляет по порядку 60-70 линий на мм.

При ИК освещении примесного полупроводника R определяется радиусом экранирования. Для фотоприемника из СаАз при комнатной температуре R равна £00 мм-1 .Основными механизмами влиящши на разрешающую способность фотосистемы являются дрейфовое растекание носителей в объеме полупроводника и поверхностный пробой между различными накопленными носителями, связанные с большим значением приложенного внешнего напряжения,необходимого для модуляции эффекта Ротштейна на фото эмульсии. При этих условиях R не превышает 7-10 линий на мм. Таким образом краткий анализ физических факторов, влияющих на разрешающую способность, позволил выявить основную причину, приводящую к уменьшению R и сделать вывод о применении в качестве записыващей среды фотоэмульсии без(диэлектричекого основания или низковольтной потен-циалочувствительной среды на основе напыленных слоев галогенидов серебра. '

Для экспериментального осуществления фотографической записи ИК изображений использовались фотопривмникм из СаАз (при Т=300 К) с удельным сопротивлением р=107-10° ом-см или фотоприемники из Si<Au> (при т=77 К) с р=101г см•см и фотоэмульсия типа ФТ-СК,снятая с основания (толщина 15 ыкм, емкость S00 пф/см").Защитный экран был выполнен в ы'д^ тс-нкого савкелакового покрытая на поверхности полупровод-H1'J:ü 1-.VKБОО Пф/СМ"1", Сопротивление ом-см) и имел козф-

::г •:•::::!/.?. O.OIÍ5 5 г:;.Гзстл от 0,35 до 3 мкм. Бремя экспо-гпроь -.••.-.•. • ••.•„vi намного меньше постоянней времена диэлектрической { -'■."íiv".- фотоэмульсии, определяемой ионной ггрово-

Рис.5. Блок-схема фотографического устройства полупроводник-фотоэмульсия:

1 - обьектив;

2 - прозрачные электроды;

3 - полупроводник;

4 - экран;

б - фотопленка;

Б - импульсная лампа;

ГГО1 - генератор прямоугольного импульса;

ГУ - генератор управления;

БП - блок питания.

димостью ¿¿¡1а1, и составляло 5 мкс. Характеристическая кривая фотографического процесса, полученная при таких условиях показывает, что чувствительность системы составляет Л О9 см/Дж, быстродействие-Ю"6 с, В1Й1=2,2. Получены полутоновые и штриховые изображения, вполне удовлетворяющие практическим требованиям в спектральном диапазоне \>1,7 мкм. Использование в качестве фотопремника Б1<Аи> при Т~77 К позволило продвинуть красную границу чувствительности фотографического процесса до 3,5 мкм. Пороговая интенсивность ИК изображения на уровне вуали 0,2 составляет 1СГ8 Вт/см2. При этом выполнение закона взаимозаместимости соблюдается во временных интервалах Ю-3- 1 сек.

Следует отметить, что для многих практических задач, в частности, для регистрации небольших температурных перепадов или передачи градаций ПК изображений требуются" высококонтрастные фотогрфические системы. С этой целью была разработана, исследована и доведена до лабораторного макетного образца фотографическая система полупроводник -диэлектрик на основе кремния, легированного золотом. Принцип работы такой системы анологичен принципу работы обычного электрофотографического устройства т.е. обычной ксерографии. В отличие от ксерографии в данном случае использованы фотоприемники с примесной фотопроводимостью. В случав использования фотоприемника Б1<4и> получены изображения до 3,5 мкм. В качестве доказательства приведены примеры 'полученных изображений, в частности, изображение металлической сотки, освещенной лазерным излучением с длиной волны \=3,39 мкм.

I) ходе разработки такой системы была предложена теория формирования ИК изображения и найдено аналитическое выражение электризации диэлектрика в результате перераспределения потенциала в условиях приложения внешнего импульсного электрического . поля и различного уровня освещения фотоприемника ИК светом. Отмечено, что в этих выра-жыяш не учтено время релаксации фотопроводимости в полупроводника, так как используемые в данной электрофотографичзской системе мо-сокристаллические образцы для фотоприемников обладает временем ре-лм.сацмм, больиин чем время электризации диэлектрика. Показано что нтс/лкениэ закона взаимозаместимости для рассматриваемой системы яв-;,( :■.> тс я следствием линейности лгксамперной характеристики фотоприеи-иккз 51<Аи> во всем диапозоне интенсивности обычных локальных неточ-ктоь света.

Псстроеанко характеристические кривые электризации фотосистемы <ун'.-р& БКАи> показывает что на уровне ДУ--20 В,чувствительность

и фотографическая широта равны соответственно S=5 • 103см2/Дж л 1-1. .Установлено, что наиболее приемлемое значение напряжения, обеспечивающее высокую фогочувствительность и стабильность электризации диэлектрического слоя, находится между 1,5 и 2,5 кВ. При этом закон взаимозаместимости выполняется в интервале времени Ю-3- 10 с.

В шестой главе изложены результаты по исследованию процессов регистрации 10,6 мкм лазерных излучений фотографическими слоями га-логенидов серебра. Установлено что фотографическая регистрация СО^, лазерных излучений основана на эффекте тепловой сенсиблизации т.е.на ' тепловом механизме очувствления фотоматериалов. Показана, что в условиях адиабатического нагрева для критерия пространственной частоты v = 10 мм-1 максимальное значение времени экспонирования составляет тэ=1 мс. Экспериментально доказано, что с увеличением времени экспозиции разрешащая способность уменьшается, что связано с растеканием 'тепла вдоль поверхности фотопленки.

Путем снятия интерферрограммы (с длительностью импульса 2 мкс) опредлена предельная возможность регистрации пространственной частоты (v=70 мм""1) ПК излучений на фотопленке ФТ-СК.

Из множества опробованных фотопленок наибольшими сенситомери-ческими показателями, по отношению к регистрации 10,6 мкм излучений, обладают фототехнические пленки типа ФТ-СК и ФТ-101. Поэтому все дальнейшие измерения проводились именно на этих материалах.

С целью расширения динамического диапозона фотографического процесса впервые создан универсальный охлаждаемый фоторегистратор. Исследование температурной зависимости оптической плотности почернения (D) показывает, что чувствительность фотопленки ФТ-СК начинает расти с температуры 175 К.Было получено 10 световых пятен (градаций) С02 лазерного излучения,что соответствует динамическому диапозону порядка 500 единиц.Таким образом, путем глубокого охлаждения фотопленки удалось расширить динамический диэпозон от 100 до 500 единиц.

Описаны физические основы создания нового способа регистрации СО, лазерных излучений напыленными слоями AgHal путем бронирования их перед экспонированием» Сущность этого способа заклшается в тем, что бромировэнныв слои к актиничному освещению не чувствительны, так как фотоэлектроны,возникшие при освещении полностью рекомбинкруются о инжектированными дырками.После лазерной экспозиции молекулы брома (инжектированные в AgHal дырки) десорбируотся с поверхности AgHal к путем равномерного освещения импульсом ахтиничвого СЕета sыу.-у^яь -ется тепловое поле, созданное лэ-^ернкм экспонироЕанткм. Эксперту

тально установлено, что экспонирование лазерным освещением долхно производиться не позднее чем 5 пин после бромирования слоев АеНа1, что связано с полным уходом молекул брома с поверхности в результате действия окружающего тепла. Также установлено, что ввиду растекания тшша по поверхности слоев АаНа1 актиничноо освещение (процесс регистрации ПК изображения) должно производиться в течение 1,5 с после окончания ИК лазерной экспозиции.Пороговое значение освещенности ак-тиничной засветки составляло Ю-4 Вт/си2.

Приведены результаты разработки и исследования малогабаритного фотографического устроийстЕЭ для регистрации С02 лазерных излучений на фотоэмульсии,которое позволяет исключить ряд неудобств, связанных с громоздкими элементами (блоки питания,элементы синхронизации и др.) импульсного актиничного освещения.

Отмечено, что уменьшение габарита и потребляемой мощности фотографического устройства достигнуты использованием высокочастотного переменного напряжения для образования пробоя воздушного пространства газоразрядной ячейки и Тем самым созданием равномерной плазменной засветки (записи) теплового поля на фотоэмульсии.

Физически обоснована и экспериментально доказана возможность применения такого устройства для диагностики плазмы,проверки рабочего состояния лазерных медицинских инструментов и т.д.

В заключительной седьмой главе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований индуцированной примесной фотопроводимости (НПФ) в полупроводниках в десятимикронном спектральном диапозонб и построения на их основе полупроводникового преобразователя изображения ионизационного типа. При теоретическом исследовании рассмотрена двухуровневая модель энергетического спектра в запрещенной зоне полупроводников, где нижний уровень в равновесии полностью заполнен электронами,а верхний-подностью пуст или частично заполнен. Для осуществления 10,6 мкы фотопроводимости: сначала. коротковолновой подсветкой электроны с нижнего уровня переводятся в верхний, а затем путем СС>2 лазерного освещения создается примесная фотопроводимость. Установлено, что общие закономерности КПФ соответствуют закономерности« примесной фоточувствительности в равновесной рекомбинацион-яой ситуации. Теоретически расчитава зависимость чувствительности и ки»рционностн от равновесной концентрации в зоне проводимости для ралгапяо! стегани равновесного заполнения примесных уровней. Показано, что щт постоянном значении чувствительности можно менять в широких щ*а*лнх инерционность или наворот.

Экспериментально исследована кинетика ИПФ кремния, легированного серой в импульсном режиме. Показано, что после коротковолновой подсветки чувствительность фотоприемника в 10,6 мкм спектральном ди-апозоне увеличивается на 2-3 порядка. Найдена зависимость фотоотаета от степени компенсации примесных уровней серы акцепторами, созданными при 7-облучении. Решением дифференциального уравнения для двух энергии ионизации примесных атомов,но с различной степенью компенсации донорных уровней показано, что в 10,6 мкм диапозоне в фотопроводимости участвуют не менее двух энергетических уровней примесей. Эти результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили .создать физическую основу нового преобразователя ИК изображений ионизационного типа (Рис.6) т фотоприемником из 51<3>, обладающего фоточувствительностью в 10,6 мкм спектральном диапозоне.

Одним из важных характеристик преобразователя является быстродействие т.е. скоростное фотографирование. Расчеты, проведенные на основе переходных процессов1"в Ионизационной фотосистеме показывают, что для достижения быстродействия на уровне 10"7с удельное сопротивление фотоприемника при температуре жидкого азота не должно превышать 7-104оМ'СМ., что соответствует уровню Ферми 0,125 эВ от дна зоны проводимости. В условиях проведенного эксперимента это соответствует току 0,1 А при и=600 В на фотоприемнике толщияоЯ I мм.

Снятые осциллограммы тока показали, что разработанные фотоприемники позволяют реализовать время переходных процессов нз уровне (3 5)■10-8 о.Амперваттаая чувствительность фотоприемника в области 10,6 мкм равна 2,3-Ю-4 А/Вт.

Проведенные исследования в импульсном режиме в интервале Ю-5 + 10_б с показали, что система обладает чувствительностью не хуже ю-4 Дж/см". В ¡».включении в качестве примера с экрана преобразователя сняты фотографии при рааличйых экспозгцилх 10,6 мкм лазерного излучения и приведены ¡и денсиТограмы в обьгагах условиях и п условиях подсветки через германиевый фильтр.

Б заключении сфг-рмулировэны основные результаты и выводы.

В приложениях к диссертации приедятся Акта сб исполъзсвт-::!;-'* результат«« псследовянм! в учебных гроц«селх РУЭ'-р и прод'тр:5ятирт-

Основные результата и ктт -,тн

В диссертации впервые предсхазаш, флзичется <хт^снснлкч а соз-ДЯ1Ш классы КК полупроводниког'ах фотогрч^рччсхах систем,

Рис.б. Принципиальная схема 10, Сражений ионизационного 1-Иипульаный лааер ЛГИ-50 «'•¡-Кремниевая пластина

3-Герианиевый фотодиод

4-Измеритель температуры Б-Складдаемий фотоаппарат

7-ТИНЛООГВОД

в-Ццсоковалътный источник питания 9-Геяератор (линия задержки) Ю-Универсалышй осциллограф

в мкм ИК преобразователя изо-типа.

11-Генератор управления

12-ИК фотосистема

13-Линза

14-Блок питания лазера

15-фотоприецник

16-Полупрозрачный электрод

17-Люминофор на прозрачном

алектроде

Диэлектрическая прокладка

о воздушным зазором

удовлетворяющих принципу управляемой чувствительности.

Комплексное исследование эффекта комбинированного возбуждения, как на непосредственных тонких слоях, тах и многослойных структурах полупроводников позволило выявить основные физические механизмы формирования ИК оптического изображения в этих фотографических системах и сделать следующие выводы:

1. Разработана технология получения тонких слоев А£На1 путем вакуумного напыления. Созданная напылительная установка, работапцая по заданной программе с автоматическим управлением температурой и толщиной слоев, позволяет получить как чистые, так и легированные примесями слои А£На1.

2. Исследован процесс фотографической регистрации медленных электронов плазмы газового разряда напыленными слоями А£На1.Установлено,что напыленные слои А#Вг обладают высокой чувствительностью к электронному потоку. Для несенсибилизированных слоев АеВг чувствительность" прй средней энергии электронов 30 зВ составляет 10-9Кл/смг. *

3.Исследовано влияние импульсного электрического поля на чувствительность фотографических слоев А£На1 (эффект Ротштейна). При этом впервые на напыленных слоях обнаружен полярночувствительный эффект. Эффект более ярко выражен в случае смещения электрическим полем фотоэлектронов на свободную от подложки поверхность слоев.

4. Обнаружено новое фотографическое явление п галогенвдах сер ебра-термостимулировэнный фотографический эффект. На основе этого эффекта разработана теория и выведено математическое соотношение для определения энергетического спектра примесных уровней эмульсионных микрокристаллов А£На1.

5. Исследовано влияние поверхностного потенциала на образование центров скрытого изображения в А£На1. Показано, что в случае эмульсионного микрокристалла (фотоэмульсии) величиной и знаком поверхностного потенциала можно управлять приложением к фотоэмульсии постоянного электрического поля (эффект поля). Величиной поверхностного потенциала на напыленных слоях можно управлять либо изменением толщины в пределах ширины области объемного заряда, либо их легированием соответствупцими примесями.

6. Проведены экспериментальные исследования электрических, фотоэлектрических и вольтемкостных свойств эпитаксиальных пленок и пластинок кремния, легированного золотом, марганцем и серой.Пока-зз-зо, что фотоприемники, созданные на их основе, успекло могут приме-

няться в ИК фотографических системах и преобразователях изображе-яений ионизациошого типа.

7.Исследованы основные физические закономерности при формировании ИК изображений .в ионизационных полупроводниковых фотографических системах, включающие в себя механизм токопрохождения через систему в условиях комбинированного светового и электрического возбуждения.

Созданные новые варианты ионизационной фотографической системы с фотоприемниками из 51<Аи> и СаАз с регистрацией изображений на напыленных слоях А£На1 имьот чувствительность 5=108см2/Дж с разрешающей способностью 18 пар линий на мм.

8. Разработана феноменологическая теория формирования ИК изображения в новой высокочувствительной(109 см2/Дж) и быстродействующей (1СГ'е) фотографической системе полупроводник-фотоэмульсия, вкл.тчшодая в себя переходные процессы в многослойных стуктурах и электронные процессы в ионных кристаллах в условиях комбинированного возбуждения (ИК свет-электрическое поле-собственный свет).

5. Исследованы физические процессы формирования ИК изображения' в фотографической системе полупроводник-диэлектрик на основе кремния, легированного золотом. Выведены аналитические выражения процесса электризации и характеристической кривой фотографической системы. Определено, что на уровне В чувствительность и фотографическ-

ая Е'лрота составляет соответственно Б = 5 . 103см2/Дж и 1=10.

Сконструирована и запущена в эксплуатацию охлаждаемая универсальная фотосьеыочная камера и получены примеры ИК изображений в спектральной области V» 3,3 мкм.

10. Предложен и разбит, физический механизм теплового очувств-лзния (сенсибилизация) галогенвдоз серебра,явлидийся основой создания низкотемпературного ИК фоторегастратора с большим динамическим диапазоном на основе промышленной фотопленки ФТ-СК.Было ^регистрировано 10 световых пятен, что соответствует фотографической широте ЬОО единиц,

11. Впервые разработан и экспериментально реализован новый способ регистрация ИК излучений на базе галогенвдосеребряного материала, основанный на явлении десорбции молекулы брома с поверхности слоев при ее нагреве С02 лазерным излучением. При этом установлено, что ^кспошфование ИК освещением должно производиться не позднее 44« Б мин. после бромироьдния слоев А£На1,вктиничиов освещоние (про-

мпиги ИК нил) ь течение 1,5 с после окончания ИК экс-

позиция . Пороговое значение освещенности актиничной засветки. равно Ю"4 Вт/см2.

12. Разработано новое малогабаритное фотографическое устройство с плазменной засветкой для регистрации С02 лазерных излучений. Оно позволило исключить ряд неудобств, связанных с громоздкими элементами (блоки питания,элементы синхронизации) импульсного актинич-го ■ освещения. Показана возможность применения такого устройства для диагностики плазмы, лазерных хирургических инструментов и т.д.

13. Теоретически исследована индуцированная примесная фотопроводимость при наличии нескольких типов локальных энергетических уровней в запрещенной зоне полупроводников. На основе двухуровневой модели вычислены чувствительность и инерционность ИПФ в условиях перезарядки примесных уровней "коротковолновой" подсветкой.

Показано,что постоянная подсветка в схеме слабозаполненного примесного уровня позволяет создать условие фоторегистрации'10 мкм излучения при температуре ¡гадкого азота.

14. Впервые экспериментально обнаружена десятимикронная фоточувствительность в S1<S>, обусловленная перезарядкой верхнего (полностью ионизованного в.равновесии) примесного уровня коротковолновой подсветкой.Это позволила создать на его основе новое фотографическое устройство ионизационного типа для регистрации 10,6 мкм лазерного излучения. '

Основные результаты дисинрта^ш опубликованы в следующих работах

1. Богдановичюс А., Горлин Г.Б., Туланов В.Т. Современное состояние проблемы "Полупроводниковая iToto графин" и перспективы ее развития. Под редакции Парицкого Л.Г., Ры~..ина С.М. ФТИ АН СССР, Л. 1974, ДСП, 400 С. (С.283-325).

2. Зайнобидда шов С.З., Тулзнов В.Т., Холбеков A.A. Инфракрасные полупроводниковые Оотогрзфические системы о регистрацией электрических потенциалов. Тазжент, ТяшГУ, 1993, гл ...

3. Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г.. Рывккн С.М., Ткснек Т.О. Туланов В.Т. ¡1«?тогра4кческзя система полупроводник-фотоэмуль'::<л. ОТП, 1977, T.II, В.З, С.575-576.

4. Богдапззичлс д., Паркцк/Ji Л.Г., Пузанова Т.В.. Тулзз:в Э.Т. ИК з^ктроф^'Г"'графическая система нэ основе кремния, г:

~ ou "

золотом• ФГП, 1976, T.10, В.7, С.1377-1378.

5. Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г., Рыбкин С.М., Туланов В.Т. Влияние постоянного электрического поля на эффект Ротштейна. ЖНПФК, 1976, Т.21, B.I, С.69-61.

6. Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г., Туланов В.Т. О разрешающей способности фотографической системы полупроводник-потенциалочувст-вительная среда. ФГП, 1978, T.I2, В.10, С.2075.

7. Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г., Рыбкин С.М., Туланов В.Т. О спектральной чувствительности эффекта Гершеля. Фото- и терыостимулированный фототр. эффект. ЖНПФК,1978.Т.23, B.I, С.З-б.

8. Алибаев A.C., Сиябеков Х.Б., Туланов В.Т. Особенности несамостоятельного газового разряда в 'ячейке с полупроводниковым электродом. ФТП, 1988, Т.22, В.З, С.565.

9. Горлин Г.Б., Парицкий 0Л.Г., Туланов В.Т. Определение энергетического спектра электронных уровней в эмульсионных никрокристаллах галогенвдов серебра.ЖТФ,1987,Т.57,В.З,С.607-609.

10. Туланов В.Т., Сиябеков Х.Б. • Индуцированная примесная (фотопроводимость в кремнии, легированном серой. ФТП, IS93, Т.27,

B.Ю, C.I75I.

11. Горлин ' Г.Б,, Туланов В.Т. Влияние поверхностного потенциала на образование поверхностного фотографического изобрагевия в AgBr. ФТП, 1993, 1.27, В.11/12, C.I965-I970

12. Горлин Г.Б., Сиябеков Х.Б., Туланов В.Т. Влияние степени »»мленсации примесных уровней кремния, легированного серой на фото-цровсдаиость в спектральной области 10,6 мкм. ЖТФ,19Э7,т.67.в.Ю.

С Л 42-146

13. Туланов В.Т., Сиябеков Х.Б. ИК фотографическая система с Солыиин динамическим диапазоном. ЖТФ,1996,Т.6б, В.5, С.182-184.

14. Х.Б.Сиябеков, В.Т.Туланов Фотопроводимость кремния,легаро-îicmioro серой,в спектральном диапозоне 10,6 мкм. ФТП, 1997,7.31,В.Ю

C. 29-31.

15. Toulanov V.T., Zaynobldinov S.'Z. Ionlnational semiconductive photographic system with picture registration at the deposited ¿tffcr layrea.Turkish Journ of physics. 1997,V.21,» 9, P.I017-I022

16. Corlin G.B., Toulanov V.T. Surlaae potential Influence of iiiii-Таэв photographic picture formation in AgBr . Turkish J. of phy-filcs, IW, V.ZI, *.7 ,P.845-851

17. TesüfeiiB А.Т., Туланов В.Т. ИК полупроводниковый преобра-лс-адпадь изображения ионизационного типа на основе полуюолирущего

арсенида галлия, сб. Исследование по физике твердого тела., ТапГУ, 1981, С.37-41 !

18. Туланов В.Т. ИК фоторегистратор С02-лазерных излучении на основе фотографических слоев галогенидов серебра, сб. Теоретичес-. кое и экспериментальное исследование по ф51зике. 1994. Ш, с.42-46

19. Абдурахманов К.П;, Мирахмедов Ш., Тешабоев А.Т., ■ Тула-нов В.Т. Влияние глубоких уровней на распределение плотности состояний сильнолегарованного арсенида галлия. ДАН УзССР, сер. Оизики, 1981, B.IO С.34-36.

30. Зайнобвдинов O.S., Туланов В.Т., СияСеков Х.Б. Особенности фотопроводимости кремния, легированного серой и облученного 7-кван-тами в спектральной области 10,6 мкм. ДАН РУз,1Э94, J&I2, С Л 8-20.

21.. Акрамов Х.Т., Тепюбаев А.Т., Туланов В.Т., Хусанов М.М. Исследование температурной зависимости электрофизических свойств эпитаксиальных пленок кремния . Изв. АН УзССР сер. ©га.-ма?. наук 1973, Т.17.,В.5, С.40-43. * »

22. Зайнобидинов 0.3., кланов В.Т., Исмоилов Ш. Регастрация медленных электронов плазмы газового разряда напыленными слоями AgHal. Узб.физ.журн. 1994, Т.4, »4, C.4I-46.

23. Туланов В. Ионизационная ИК полупроводниковая фотографическая система с регистрацией изображений на запыленных слоях AgHal. Узб. физ. журн.1994, Е.4 Ji6, С.28-30.

24. Туланов В.Т. Индуцированная примесная фотопроводимость с двумя типами энергетических уровней в запрещенной зоне полупроводников. Узб. фИЗ. зурн. 1995, «4, С.32-36.

25. Туланов В.Т. Некоторые свойство индуцированной примесной фотопроводимости.Узб.физ.журн.1935, £5, С.59-64.

26. Туланов В.Т. Чувствительность и инерционность индуцированной примесной фзтопривидимости в полупроводниках.Узб. физ. жерн.1995, £6,0.26-31-

27.Бурова Т.В., Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г., Туланов В.Т. Устройство для регистрации ИК излучений. А.С.СССР, 41356809, 3 стр. Приоритет от 11.02.1986, ДСП.

28. Малиновский Й., Жалев В.(НРБ), Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г., Тиснек Т.В. Туланов В.Т.(СССР) Способ регистрации ИК излучений и

гялогенидосеребряный материал для его осуществления,- А.С.СССР, JH445437, 7 стр. Приоритет от 27.05.1987. ДСП..

29. Горлин Г.Б., Паридкий Л.Г., Туланов В.Т. Об одной возможности повшения разрешащей способности ионизационной полупр. фотогр. системы. Деп. ЦНИИ "Электроника",1979 £6120-79.

.30. Туланов В.Т. Разработка напыленных слоев AgHal для регистрации потенциального рельефа электрического поля. Деп. ЦНИИ "Электроника",1991 йР-5408

■ 31. Туланов В.Т. Влияние поверхностного потенциала на чувствительность фотогр. слоев AgHal.Деп.ЦНИИ "Электроника", 1991, ЛР-5407.

32. Туланов В.Т., Сиябеков Х.Б. Исследование фотоприемников из кремния с глубокими примесями в режиме ИК фотографии. Деп. 1ХШИ ГКШ рта, 1994, ЙЙ07Э-У394.

33. Горлин Г.Б., Туланов В.Т., Сиябеков Х.Б. Исследование процесса фотографической регистрация 10,6 мкм лазерного излучения. Дв!2. ШЛИ, ГКНТ РУ3,1994, ЖЮ80-Уз94.

34. Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г., Пузанова Т.В., Туланов В.Т. Исследование влияния электрического поля на протекание фотографического процесса при низкой температуре, тез.докл. Международного конгресса по фотографической науке.ГДР,Г.Дрезден,1-8 свнт.1974,с.НЗ

35. Горлин Г.Б., Парицкий Л.Г., Туланов В.Т. Термостимулиро-«азный фотографический эффект. тез.докл. II Всесоюзной конфе-|»нции по бессеребряныы и необычным фотографическим процессам. Кишинев, 1-3 окт. 1975, С.6.

36. Рыбкин С.М., Парицкий Л.Г., Горлин Г.Б., Туланов В.Т. . Некоторые полупроводниковые фотографические системы с управляемой чувствительностью тез.докл. Всесоюзного совещания по химии фотографических процессов, посвяшенного 250-летию АН СССР, Одесса, ОГУ, 24-26 апр.1974, С.79.

. 37. Горлин Г.Б., Тешабаев А.Т., Туланов В.Т. О механизме разреиандей способности фотографической системы полупроводник-ттенциалочувствительная среда, тез.докл. II Всесоюзного совещания ш глубоким уровням в полупроводниках.Ташкент.ТашГУ,22-24 окт.1980. с.117

38. Парицкий Л.Г., Туланов В.Т. ИК полупроводниковые фотографические системы на .основе Б1<Аи> . тез.докл. II Всесоюзного сове-

miишл по глубоким уровням в .полупродникэх,Ташкент,ТашГУ, 22-24 окт. IS'80. с. 100

39. Тулапов В.Т., Алибаев А., Инагамов A.M. Определение возможности записи ПК лагерных излучений на фотографических слоях га-логенил,ов серебра, тез.докл. Всесоюзной конференций ' фармацевтов. Ташкент, Институт грудной хирургии, 15-16 сент. 1987.с.160

40. Туланор В.Т., Сиябеков Х.В., Хсдазхмедов Э. Исгичедо-I'fuhr/ фотоэлектрических свойств. Sb'Mп> в режиме ПК фотографической системы ионизационного типа. тез.докл. Всесоюзной конференций по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках- Ташкент НПО Солнце, 24-26 окт.1989.

41. Туланов В.Т. Фотоэлектрические свойства кремния с плазменным контактом, тез.докл. Всесоюзной конференций по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках. Ташкент, НПО Солнце, 24-26 окт. 1989.

42. ЗайноОидинов С.3.,'-Туланов В.Т., Сиябеков Х.Б. Фотопрсво-водимость SKS>, облученного 7-квантами в длинноволновой области спектра . тез.докл. Международной конференции то материалам аморфных и халкогенвдных полупроводников. -Украина, Черновцы, Черновицкий Гос. Университет. 4-6 окт.1994.

43. Туланов В.Т., Зайнэбвддинов С.З., Сиябеков ^.Б. Индуцированная примесная фотопроводимость в кремнии, легированном серой, тез.докл. Международной конференции по электронной спектроскопии твердых тел, Ташкент, ТашГТУ, 12-14 сент. 1994.

44. Имамов Э.З., Туланов В.Т. Фотопроводимость, обусловленная перезарядкой примесных центров в полупроводниках, тез.докл. Международной конференции по электронной спектроскопии твердых тел^ Ташкент ТашГТУ, 12-14 сент. 1994.

45. Имамов Э.З., Тулапсп В.Т., Зайнобиддиасв С.З. К вопросу теории оптического легирования полупроводников тез.докл. Международного конгресса по теории голупроводников. Одесса, 4-7 окт. 1Э94, С.44.

46. Туланов В. Т. .Назаров Т., Рахматуллаев Б.Р. Определяй--энергии ионизации примесных уровней в микрокристэллах гзлогенл,:- в серебра. Тез.докл. на Моядунчроля. конференции "Современные проблемы физики полупроводников и диэлектриков", Ташкент, 20-22 д*:- * у ь, 1995 г.с.73

47. Тулвнов В.Т., Сабиров Г."л., СияЗексв Х.Б., Ходжахм^д-.-я ч. йг»Фр-,краснке фотографические систтУк на основе кгшиаси^сг -r^rx

полупроводников. Там же стр.103

48. Tulanov V.T..Ochllov N.O., Pahmatullaev В. Longwave photographic uyatem on the Ьазе of compensated aemlconductora. Тез. докл. Ыеждународн.конференции "Актуальные проблемы физики полупроводниковых приборов", 24-26 апрель. 1997, с.86

49. Туланов В.Т.,Отлов И.О., Рахматуллаев Б. Исследование ьольтамперной характеристики ионизационной полупроводниковой фотографической системы. Там же с.87.

Цитированная литература

I. Парицкий Л.Г.,Рывкин С.М. Использование полупроводников для осуществления фотогр.процесса в длинноволновой области спектра // СРП, TWO, Т. 4.В. 4. С. 764.

. Z. Rothateln R. Impulsive electrical field Influence on the p]»to:ienaltlvlty.//I.PhQtogr.Scl.Eng.1%0.V.4.P.5.

3. Мейкляр П-В. Физические процессы при образовании скрытого фотографического изобрэжения. М.:Наука 1972 .400с.

4. Певчев Ю.Ф., Калашникова В.И., Коновалова Л.П. "О механизме влияния импульсного электрического поля на фотографический процесс" /VXWMIЛ970. Т. 15 .N3. С .250

комбинацион уйгаташ &юектлари туфайли кща ярим—Утказгич

катламларида хосил кдлинадиган ишракизил фотографик яараёнлар

В.Г.Таланов Кискача мазмуни

Диссертацияда биринчи Сор бирказгча турдаги.сезгирлигкнн бошка-риш тарзига асосланган, ярим^тказгичли инфра^изил фотографик тив-имлар олдиидан па/щалган ва илмий асосланиб.тажрибада амалга опш-Р1и1ган.Биринчи марта тузилган.янги, узунт?лкинли ярим^тказгич фотографик тизимлар кумуш галогенидларида, комбинацион уйготиш гуфзЛ-ли, содир б?ладиган нодир хусусиятларнтг намаён б?лишига асосланган. Кумуш галогенидининг бу наёб хусусиятлари куйидагшгардан иборат.

- Электр майдони таъсирида кумуш галогениди сезгирлигининг уэгариши,

- Кумуи галогениди катлачларининг газ разряди плазмасида хосил С9ладит ан паст энергиями электронларни кайд килиши.

- Иситиш жараёнида ¡г/муш галогениди фотографик сезгирлигининГ ошиши. Биринчи ва иккинчи холатларда кумуш галогениди каиламлари узунту.и-кинли фотографик тизимлардаэ хосил брладиган Щ тасвирларни ёзиб алии функциясини бажарса, учинчи холда эса.Щ тасвкр бевосита кумуш галогенидининг увида мудассаыланади.

Кайд килувчи кисми кумуш галогенидидан иборат болтан купкатлач-ли яримутк^гичли фотографик тизимларда Щ тасвирнинг юзага келий физик жараёни чукур назарий ва экспериментал тадкщотларга асослая-гандир.Диссертацияда биринчи марта ёритилган комбинацион уйготкя ту-файли купк^тламлн ярикуткдзгич фотографик тизимлардаги у'тиа лара-бнлари, яримуткаагичля электрсдлар орасмда жойлаягаи газ разряди юз бераотган ораликдаги ток 9тишининг физик колуниятлгри.иогши крис-талларда термин нукронларчинг хосил б?лкши ва электрон даргён содир бу>лиши,яримуткаагичларнинг (фотокабулкилгичлар) Совосита ?гнда содир б?ладитан электрик ва фотсэлсктрик хсдисалар ана иулар катсрига киради.

Яршутказгкчлар таъкикланган яот'аскда энергетик се.тхли физи-кавий модел тавсия кшшниб.кист^ тулкишш ёруглик оркали ёриткш усу-лн билая мувозанат ходатда бутунлай ионлалган гибридаги энергетик сатхни электронлгр витал таилпиаига асослангая нндуцирлапгая арп-лашали фотоуткаэувчанлик назарипси рнЕсжлаятнрилган. йатикгугурт ки-ришмжзн киритилган кремнийда биринчи марта 10 ыкм ли фотоуткаэувчанлик кузатилиб.бунинг асосида СОг лазер нурларини цайд кллаоладиган ярим^ткаагичли ионизацион Щ фотоузгартгич пратилгач. Диссертация якунида т?лкин узушшги 10 мкм гача б?лган нурларни кайд килаолади-ган бирканча якги ЭД фотоаппаратларнинг лаборатория макетлари туаил-ган.

Infrared photographic processes based on the effects of combined exitatian in thin semiconducting layers

V.T.Toulanov Summary

Several versions of IR semiconducting photographic systems with modified sensitivity wer€ predicted, subsaritiated scientifically and created experimentally for the first time in this thesis. Quite new □hiss of longwave photographic systems',that does not have analogues in the world practice, heve been created on the base of specific properties of silver halogenides, takeing place under combined exi-tation (it's r»n.IR irradiation,electric field,temperature et al).

The extraordinary properties of silver halogenides are the following: r

- "increase of AgHal sensitivity under electric field,

- registration of low electrons from plasma discharge by AgHal layers,

- thermal sensitivity increase of AgHal layers under heating.

In the first two oases AgHal layers work as recording median in multilayered IR semiconducting photographic systems, in the third aid layers work as direct carriers of IR Information.

Elaboration of IR semiconducting photographio systems with imago registration at AgHal is based on detailed theoretical and expe-rlciental investigation of physical processes of ¡E image formation in such systems.There are transitional properties in multilayered EKniconducting systems, physical regularities of current flow thro-tii;ti discharge with semiconducting electrodes, thermal defects pro-duotlcn and electronic processes in ionic crystals, electrical and photoelectrical phenomena in semiconductors (photcreceivers) et. al under conditions of oanbjned exltation.

Two levels model is proposed and the theory of induced impru-rity's photoconductivity in semiconductors is developed.

It is basod on recharge process of the higher Impurity level, that is fully ioniged in equilibrium,by subllehtening.Ten micron impurity's photoconductivity in Si<S> has been found experimentally and cn its base we created IR image transformers of ionizational typo for registration of 0Q2 laser irradiation. Wo have constructed several typvS of laboratoiy samples of IR photocs.iera based on photographic registration of image In spectral interval up to 10 mem.