Оптоэлектронный фоторезистор
OPTOELECTRONIC PHOTORESISTOR

Предлагаемое изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к разработке фоторезисторов на основе кристаллов, которые могут быть использованы в измерительных электронных приборах.
Известен фоторезистор СФ3-8 на основе полупроводникового кристалла CdSe. Павлов А.В. Оптико-электронные приборы. Основы теории и расчета. М.: Энергия, 1974 г, с. 165.
-5
-3
Недостатком фоторезистора СФ3-8 является ограниченный спектральный диапазон фоточувствительности и малое время релаксации при включении и выключении излучения (10-10 сек.).
Известныфоторезисторына основе кристаллов СdS работающиев видимом спектральном диапазоне. (Большаков Н., Радио, №12,1969, с. 53).
Недостатком этих фоторезисторовявляется отсутствие эффекта временной задержки электрического сигнала и линейная зависимость фоточувствительности зависимая от времени освещения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является Пат. №162566РФ, МПК H01L 31/09. Фоторезистор на основе монокристалла CdS с фоточувствительностью, регулируемой предварительной засветкой / Батырев А.С, Бисенгалиев Р.А., Чавлинова М.Б.; заявитель и патентообладатель Элиста. ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет». - №2015126619, заявл. 02.07.2015; Опубл. 20.06.2016, Бюл. №17.
Недостатком этого фоторезистора является низкая вольт-ваттная чувствительность, малый температурный диапазон работы и чувствительность в ближней ИК области спектра.
Задача изобретения - разработка неохлаждаемого, высокотемпературного (130°С), высокочувствительного в ИК области спектра фоторезистора.
Поставленная задача решается термолегированием низкоомных кристаллов CdSc предварительно одновременным нанесением методом электролиза слоя из Cu, Се и Sb при t=800°С.
Примеры конкретного исполнения: Фоторезистор получен одновременным легированием методом термоотжига низкоомных кристаллов CdS несколькими примесями (Cu, Се и Sb). Для этого, предварительно на поверхность кристалла, методом электролиза из раствора хлоридов меди, церии и сурьмы в этаноле, с добавкой HCl, для исключения гидролиза, наносился общий слой из трех металлов. Далее термоотжиг, с целью легирования кристаллов с нанесеннымслоем примесей, осуществлялся в инертной среде гелия или в вакуумированных кварцевых ампулах при температуре порядка 800°С. После этих технологических процедур кристаллы становились высокоомными и фоточувствительными. ВАХ полученныхфоторезисторов с индиевыми контактамина примесном свету и в темноте (Т=300°К) имеютлинейный характер, что является доказательством симметричности контактов,следовательно, и отсутствие влияния контактовна величину фотосигнала(рис. 1).
На рис. 2 приведена температурная зависимость чувствительности фотосопротивления в области hv=1,2 эВ
Спектральная чувствительность полученного фоторезистора к облучению из ИК области имеет примесный характер так, как ширина запрещенной зоны исходных кристаллов CdS порядка 2,4 эВ. На это указывает и то, что ВАХ испытывает насыщение, что является особенностью примесного фотосигнала(рис. 3).
5
Таким образом, предлагаемый фоторезистор по сравнению с аналогом имеет существенные преимущества высокая вольт-ватная чувствительность(10 В/Вт), широкий температурный диапазон (до 130°С) работы, чувствительность в ближней ИК области.