Практическое применение аморфных и стеклообразных полупроводников разнообразно. Благодаря прозрачности в длинноволновой области спектра халькогенидные стеклообразные полупроводники применяются в оптическом приборостроении. Сочетание высокого сопротивления и большой фотопроводимости используется в электрофотографии, телевизионных передающих трубках типа видикон и для изготовления фототермопластических преобразователей изображений. Эффекты переключения и памяти позволяют получить быстродействующие переключатели и матрицы памяти. Фотолегирование и обратимость фотостимулированного изменения оптических свойств используются в светорегистрирующих средах для голографии и бессеребряной фотографии. Стимулированное внешними воздействиями изменение растворимости халькогенидных стеклообразных полупроводников лежит в основе фото -, электроно - и рентгенорезисторов, фотошаблонов и др. Пленки аморфного Si и др. Элементарные тетраэдрческие аморфные олупроводники перспективны для построения солнечных батарей, а также для создания эффективных электролюминофоров, электрофотографических устройств, видиконов и других преобразователей изображений [5].
Недавно компания Samsung заявила о создании 2,6-дюймовой жидкокристаллической матрицы с VGA разрешением. Добиться такого чудовищного разрешения удалось благодаря применению аморфного кремния. Материал обладает настолько уникальными свойствами, что разработчикам удалось добиться плотности размещения точек до 300 на дюйм. До этого большинство инженеров считало, что 150 точек на дюйм — непреодолимый барьер. Экран обладает яркостью 150 Кд/кв.м. и контрастом 200:1. Массовый выпуск панелей начнется в декабре 2004 г [6].
Наиболее широкой областью применения аморфных халькогенидов является эклектрофотография, или ксерография. Фоточувствительность селена и сплавов на его основе используется для прямого копирования документов.
Халькогенидные стеклообразные полупроводники применяют для электрофотографического способа записи оптической информации. Запись осуществляется путём создания на поверхности носителя электростатической картины, в которой распределение заряда отражает распределение освещённости оптического изображения. Электростатическая картина создаётся за счет фотоэлектрической модуляции поверхностного заряда фотоносителя.
Фотоноситель представляет собой фотопроводниковую пластину, одна из поверхностей которой свободна, а другая находится в контакте с заземлённым электродом. Свободную поверхность электризуют, например, ионами в поле коронного разряда, а затем экспонируют светом из области фоточувствительности материала. Под действием внешнего поля, созданного заряжённой поверхностью, фотогенерированные электроны и дырки двигаются к противоположным поверхностям пластины и компенсируют заряд электризации. Своеобразие электрофотографического режима состоит в том, что напряжение на нём в ходе компенсации поверхностного заряда уменьшается. Т.о., процессы генерации, дрейфа и рекомбинации неравновесных носителей заряда протекают в нестационарных условиях при изменяющейся величине и пространственном распределении электрического поля. Зависимость поверхностного потенциала от времени при данной экспозиции является важнейшей характеристикой фотопродника.
На основе a-Si изготавливаются переключающие устройства. Высокая фоточувствительность слоёв типа a-Si:H была использована для разработки линейных сенсоров изображений. Слои a-Si:H применяют также для пассивации, осаждая их на p-n-переходы из кристаллического кремния с целью уменьшения токов утечки, вызываемых поверхностными состояниями оборванных связей. Осаждённый слой a-Si:H вызывает уменьшение количества этих центров и, кроме того, действует как почти изолирующий защитный слой [7].
Халькогенидные стёкла механически слабее, чем оксидные, точка размягчения и твёрдость у них ниже. Халькогениды имеют более высокий показатель преломления. Поэтому, если они используются как оптические элементы, их часто покрывают антиотражающими слоями. Другой важной областью применения этих стёкол является акустооптические модуляторы, ультразвуковые линии задержки, многослойные инфракрасные фильтры [8].
Заключение
Из нашего краткого рассмотрения аморфных полупроводников должно быть ясно, что хотя уже многое достигнуто в понимании основных физических процессов, которые придают этим материалам особенные свойства, остается немало серьезных теоретических и практических задач, которые предстоит разрешить, прежде чем мы поймем свойства аморфных полупроводников так же, как кристаллических, обладающих высокой подвижностью носителей заряда. Теории предстоит еще ответить на важные вопросы и разрешить некоторые проблемы, связанные с состояниями электронов в разупорядоченных системах. С практической точки зрения существуют трудности очистки и приготовления образцов, которые еще предстоит преодолеть, прежде чем можно быть уверенным, что изучаемый нами материал действительно отражает свойства данного вещества. Прогресс, достигнутый с a-Si и a-Ge, показывает, что каждый шаг вперед в технологии приводит к новому развитию как фундаментальной науки, так и прикладной. Эти проблемы представляют сложную задачу, но вместе с тем открывают новое поле деятельности для выдвижения новых идей и дают надежду на появление интересных и необычных результатов.
Маловероятно, что аморфные материалы в ближайшем будущем заменят монокристаллы в обычных применениях в микроэлектронике и оптоэлектронике, однако, как мы видели, аморфные материалы нашли себе новые применения. Практический и физический интерес к этой проблеме не оставляет сомнений в том, что быстрый прогресс в понимании свойств этих материалов будет продолжаться [3].
Список литературы
1. Аморфные полупроводники: пер. с англ./ Под ред. М. Бродски. — М.: Мир, 1982. – 419 с., ил.
2. http://www.physicum.narod.ru/vol_1/066.PDF
3. http://www.dvo.ru/ntc/study/book/
4. http://www.gke.wl.dvgu.ru/tech/index.phtm?action=view_tech&id_razdel=8&id=148
5. http://www.phys.web.ru/db/msg/1168417/
6. http://www.rambler.ru/db/news/msg.html?mid=4894478&s=260004590
7. А. М. Андриеш, В. В. Бивол и др. Стеклообразные полупроводники в фотоэлектрических системах записи оптической информации, 1988г –124 стр.
8. Меден А., Шо М. Физика и применение аморфных полупроводников: Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – 670 с., ил.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.