RU2558599C2 - Method of making photosensitive silver-palladium resistive film - Google Patents

Method of making photosensitive silver-palladium resistive film Download PDF

Info

Publication number
RU2558599C2
RU2558599C2 RU2013146749/05A RU2013146749A RU2558599C2 RU 2558599 C2 RU2558599 C2 RU 2558599C2 RU 2013146749/05 A RU2013146749/05 A RU 2013146749/05A RU 2013146749 A RU2013146749 A RU 2013146749A RU 2558599 C2 RU2558599 C2 RU 2558599C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
palladium
film
glass
resistive
silver
Prior art date
Application number
RU2013146749/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013146749A (en
Inventor
Василий Михайлович Стяпшин
Геннадий Михайлович Михеев
Руслан Геннадьевич Зонов
Александр Сергеевич Саушин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения РАН filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения РАН
Priority to RU2013146749/05A priority Critical patent/RU2558599C2/en
Publication of RU2013146749A publication Critical patent/RU2013146749A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558599C2 publication Critical patent/RU2558599C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

FIELD: physics, optics.
SUBSTANCE: invention relates to optoelectronics, particularly a method of making photosensitive materials and devices. A method of making a photosensitive silver-palladium resistive film includes forming, on the surface of a dielectric substrate, a layer of resistive paste consisting of silver oxide Ag2O, palladium, fine glass particles and organic binder. The formed layer is dried and burned in an air atmosphere at 605-700°C. A glass layer is then removed from the surface of the obtained film by evaporation with high-power pulsed laser radiation with a wavelength in the absorption region of the glass. Use of laser radiation with a wavelength corresponding to the absorption maximum of the glass is preferable.
EFFECT: wider spectral range of operation of the photosensitive silver-palladium resistive film.
2 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к способам для изготовления фоточувствительных материалов и устройств. Способ по данному изобретению может быть использован для изготовления фоточувствительных серебро-палладиевых резистивных пленок с расширенным спектральным диапазоном фоточувствительности.The invention relates to optoelectronics, in particular to methods for the manufacture of photosensitive materials and devices. The method according to this invention can be used for the manufacture of photosensitive silver-palladium resistive films with an extended spectral range of photosensitivity.

Известен способ изготовления фоточувствительных пленок на основе углерода [Михеев Г.М., Стяпшин В.М. Нанографитовый анализатор поляризации лазерного излучения // Приборы и техника эксперимента. 2012. №1. С.93-97], заключающийся в газофазном осаждении из метан-водородной газовой смеси, активированной разрядом постоянного тока. В качестве подложек для изготавливаемых пленок используются пластины высокоомного кремния. Выращенные пленки представляют собой пористый материал, основными структурными элементами которого являются пластинчатые кристаллиты, состоящие из нескольких параллельных хорошо упорядоченных атомных слоев графита. При облучении импульсным лазерным излучением наносекундной длительности в данных пленках возникает импульсное электрическое напряжение (фотовольтаический сигнал), параметры которого зависят от параметров падающего лазерного излучения. Такие пленки используются для создания быстродействующих широкополосных фотоприемников, а также датчиков углового положения и анализаторов поляризации лазерного излучения.A known method of manufacturing photosensitive films based on carbon [Mikheev G.M., Styapshin V.M. Nanographite analyzer of polarization of laser radiation // Instruments and experimental technique. 2012. No1. S.93-97], which consists in gas-phase deposition from a methane-hydrogen gas mixture activated by a direct current discharge. High-resistance silicon wafers are used as substrates for the films made. The grown films are a porous material, the main structural elements of which are plate crystallites, consisting of several parallel well-ordered atomic layers of graphite. When irradiated with pulsed laser radiation of nanosecond duration, a pulsed electric voltage (photovoltaic signal) arises in these films, the parameters of which depend on the parameters of the incident laser radiation. Such films are used to create high-speed broadband photodetectors, as well as angular position sensors and laser polarization analyzers.

Недостатками указанного способа являются необходимость использования дорогостоящего вакуумного оборудования, сложность и дороговизна изготовления. К тому же, полученные фоточувствительные пленки обладают малой стойкостью к механическому воздействию и пониженной лучевой стойкостью.The disadvantages of this method are the need to use expensive vacuum equipment, the complexity and high cost of manufacture. In addition, the obtained photosensitive films have low resistance to mechanical stress and low radiation resistance.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки, описанный в [Михеев Г.М., Зонов Р.Г., Саушин А.С., Дорофеев Г.А. Электрические и фотовольтаические свойства наноструктурированных серебро-палладиевых резистивных пленок // Нанотехника. 2012. №4. С.28-32], включающий формирование на поверхности диэлектрической подложки слоя резистивной пасты, состоящей из оксида серебра Ag2O, палладия, мелкодисперсных частиц стекла и органической связки, сушку сформированного слоя и его вжигание в воздушной атмосфере.Closest to the technical nature of the claimed method is a method of manufacturing a photosensitive silver-palladium resistive film, described in [Mikheev G.M., Zonov R.G., Saushin A.S., Dorofeev G.A. Electrical and photovoltaic properties of nanostructured silver-palladium resistive films // Nanotechnology. 2012. No4. P.28-32], including the formation on the surface of the dielectric substrate of a layer of resistive paste consisting of silver oxide Ag 2 O, palladium, fine glass particles and an organic binder, drying the formed layer and burning it in an air atmosphere.

В полученных по описанной технологии серебро-палладиевых резистивных пленках наблюдается поверхностный циркулярный фотогальванический эффект [Михеев Г. М., Александров В. А., Саушин А. С. Наблюдение циркулярного фотогальванического эффекта в серебро-палладиевых резистивных пленках // Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37, №12. С.16-24]. Данный эффект проявляется в виде фотовольтаического сигнала, возникающего в пленке под действием импульсного лазерного излучения, и наблюдается при наклонном падении луча на поверхность пленки. Полярность фотовольтаического сигнала зависит от знака циркулярной поляризации света и от пространственной ориентации пленки с измерительными электродами относительно направления распространения падающего излучения. Такие пленки могут быть использованы для создания быстродействующих фотоприемников, датчиков углового положения, анализаторов поляризации лазерного излучения и других оптоэлектронных устройств. При этом они просты и относительно дешевы в изготовлении, не требуют применения вакуумного оборудования, устойчивы к механическому воздействию и обладают большей лучевой стойкостью, чем пленки на основе углерода.In the silver-palladium resistive films obtained using the described technology, a surface circular photovoltaic effect is observed [Mikheev G. M., Aleksandrov V. A., Saushin A. S. Observation of the circular photovoltaic effect in silver-palladium resistive films // Letters in ZhTF. 2011.Vol. 37, No. 12. S.16-24]. This effect manifests itself in the form of a photovoltaic signal arising in the film under the influence of pulsed laser radiation, and is observed when the beam is obliquely incident on the film surface. The polarity of the photovoltaic signal depends on the sign of the circular polarization of light and on the spatial orientation of the film with measuring electrodes relative to the direction of propagation of the incident radiation. Such films can be used to create high-speed photodetectors, angular position sensors, laser polarization analyzers, and other optoelectronic devices. Moreover, they are simple and relatively cheap to manufacture, do not require the use of vacuum equipment, are resistant to mechanical stress and have greater radiation resistance than carbon-based films.

Недостатком данного способа является ограниченный спектральный диапазон работы, связанный с наличием на поверхности полученной серебро-палладиевой пленки стеклянного слоя. Поскольку стекло имеет ограниченный спектр оптического пропускания и непрозрачно в ультрафиолете и дальней инфракрасной области, то фотовольтаический эффект на этих длинах волн отсутствует или очень мал.The disadvantage of this method is the limited spectral range of operation associated with the presence on the surface of the obtained silver-palladium film of a glass layer. Since glass has a limited optical transmission spectrum and is opaque in ultraviolet and far infrared regions, the photovoltaic effect at these wavelengths is absent or very small.

Задачей изобретения является разработка способа изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки с более широким рабочим спектральным диапазоном.The objective of the invention is to develop a method of manufacturing a photosensitive silver-palladium resistive film with a wider working spectral range.

Поставленная задача решается тем, что после вжигания резистивной пасты с поверхности полученной серебро-палладиевой резистивной пленки удаляют стеклянный слой путем испарения мощным импульсным лазерным излучением с длиной волны, лежащей в области поглощения стекла.The problem is solved in that after burning the resistive paste from the surface of the obtained silver-palladium resistive film, the glass layer is removed by evaporation by powerful pulsed laser radiation with a wavelength lying in the absorption region of the glass.

Предпочтительным является использование лазерного излучения с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения стекла.It is preferable to use laser radiation with a wavelength corresponding to the maximum absorption of glass.

Техническим результатом является расширение спектрального диапазона работы фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки.The technical result is to expand the spectral range of the photosensitive silver-palladium resistive film.

Фиг. 1 показывает растровое электронно-микроскопическое изображение серебро-палладиевой резистивной пленки.FIG. 1 shows a scanning electron microscope image of a silver-palladium resistive film.

Фиг. 2 показывает схему наблюдения фотовольтаического сигнала в серебро-палладиевой резистивной пленке в зависимости от числа импульсов мощного лазерного излучения: 1 - серебро-палладиевая резистивная пленка; 2 - измерительные электроды; 3 - керамическая подложка; 4 - осциллограф; «+» и «-» - положительный и отрицательный входы осциллографа соответственно; σ - плоскость падения; k, E - соответственно, волновой и электрический векторы падающего излучения (k⊥E, k⊥ξ, ось ξ лежит в плоскости σ); n - нормаль к поверхности пленки; α - угол падения; Ф - угол между σ и плоскостью поляризации, определяемой k и E.FIG. 2 shows a scheme for observing a photovoltaic signal in a silver-palladium resistive film depending on the number of pulses of high-power laser radiation: 1 - silver-palladium resistive film; 2 - measuring electrodes; 3 - ceramic substrate; 4 - an oscilloscope; “+” And “-” are the positive and negative inputs of the oscilloscope, respectively; σ is the plane of incidence; k, E are, respectively, the wave and electric vectors of the incident radiation (k⊥E, k⊥ξ, the axis ξ lies in the plane σ); n is the normal to the surface of the film; α is the angle of incidence; Ф is the angle between σ and the plane of polarization defined by k and E.

Фиг. 3 показывает зависимость коэффициента фотовольтаического преобразования η в серебро-палладиевой резистивной пленке от числа лазерных импульсов N, полученную на длине волны 266 нм при α=60°, Ф=45° и указанной на Фиг. 2 схеме подключения измерительных электродов к входам осциллографа (точки - эксперимент, сплошная кривая - аппроксимирующая функция).FIG. 3 shows the dependence of the photovoltaic conversion coefficient η in a silver-palladium resistive film on the number of laser pulses N obtained at a wavelength of 266 nm at α = 60 °, Ф = 45 ° and indicated in FIG. 2 diagram of the connection of the measuring electrodes to the inputs of the oscilloscope (points - experiment, solid curve - approximating function).

Способ изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки по данному изобретению состоит в следующем. На поверхности диэлектрической подложки, в качестве которой может выступать пластина из алюмооксидной керамики, формируется слой серебро-палладиевой резистивной пасты, например, методом трафаретной печати. Паста состоит из функциональной, конструкционной и технологической составляющих. Функциональная составляющая является главной, поскольку именно она определяет основные свойства получаемых пленок. В состав функциональной составляющей входят оксид серебра Ag2O и палладий. Конструкционная составляющая представляет собой мелкодисперсные частицы стекла. Технологическая составляющая состоит из органических веществ и растворителя и служит в качестве связки, придающей пасте определенную вязкость и пластичность. Для этих целей могут быть использованы, например, канифольно-скипидарные смеси, ланолин с циклогексанолом, раствор этилцеллюлозы в терпинеоле. Рецептуры известных марок серебро-палладиевых резистивных паст общего назначения подходят для изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки по данному способу. Рецептура пасты может также быть подобрана индивидуально. Заданные электрофизические и механические свойства нанесенному на подложку слою придаются за счет термической обработки, состоящей из двух этапов - сушки и вжигания. В процессе сушки растворитель испаряется, а при вжигании органические вещества разлагаются и сгорают, то есть технологическая компонента полностью удаляется.A method of manufacturing a photosensitive silver-palladium resistive film according to this invention is as follows. On the surface of the dielectric substrate, which can be an alumina ceramic plate, a layer of silver-palladium resistive paste is formed, for example, by screen printing. The paste consists of functional, structural and technological components. The functional component is the main one, since it determines the basic properties of the obtained films. The functional component includes silver oxide Ag 2 O and palladium. The structural component is a fine particle of glass. The technological component consists of organic substances and a solvent and serves as a binder, giving the paste a certain viscosity and plasticity. For these purposes, for example, rosin-turpentine mixtures, lanolin with cyclohexanol, a solution of ethyl cellulose in terpineol can be used. Formulations of known grades of silver-palladium resistive pastes of general purpose are suitable for the manufacture of a photosensitive silver-palladium resistive film by this method. The paste formulation can also be individually selected. The desired electrophysical and mechanical properties of the layer deposited on the substrate are imparted by heat treatment, which consists of two stages - drying and burning. During the drying process, the solvent evaporates, and upon burning, the organic substances decompose and burn, that is, the technological component is completely removed.

Вжигание производится в воздушной атмосфере по температурному профилю, который разбит на четыре участка. На первом участке, где скорость подъема температуры невысока, происходит полное выгорание органической связки. На втором участке скорость подъема температуры выше, происходит плавление конструкционной составляющей и обволакивание расплавленной стеклянной массой частиц функциональной составляющей. На третьем участке достигается максимальная температура - температура вжигания, а в функциональной составляющей заканчиваются физико-химические процессы, приводящие к образованию, в основном, оксида палладия PdO и сплава AgPd. Температура вжигания должна быть не выше 700°C, иначе оксид палладия начинает разлагаться, что ухудшает фоточувствительность будущей пленки. Оптимальной с точки зрения образования оксида палладия является температура 605°C. Четвертый участок соответствует охлаждению подложки с пленкой до комнатной температуры. Для известных марок резистивных паст рекомендуемые параметры температурного профиля процесса вжигания также известны. После охлаждения и затвердения образуется механически прочная пористая пленка, внутри которой имеет место квазиоднородное распределение частиц функциональной составляющей (Фиг. 1), покрытых стеклянной оболочкой. С поверхности полученной серебро-палладиевой резистивной пленки удаляется стеклянный слой, покрывающий частицы функциональной составляющей. Для этого используется мощное импульсное лазерное излучение с длиной волны, лежащей в области поглощения стекла. При попадании мощного лазерного импульса на пленку происходит его преимущественное поглощение в стеклянном слое на ее поверхности, в результате чего участок данного слоя, где произошло взаимодействие, моментально нагревается и испаряется на некоторую глубину. При необходимости одно и то же место может быть подвергнуто многократному облучению. Вся площадь пленки может быть обработана за счет перемещения самой пленки или сканированием лазерным пучком по ее поверхности. Энергетические параметры лазерных импульсов и время обработки должны быть подобраны с таким расчетом, чтобы испарялся только верхний стеклянный слой, а частицы функциональной составляющей оставались бы нетронутыми. Наилучший результат даст применение лазерного излучения с длиной волны, соответствующей максимальному поглощению стекла, входящего в состав пленки.The ignition is carried out in an air atmosphere according to the temperature profile, which is divided into four sections. In the first section, where the rate of temperature rise is low, the organic binder is completely burned out. In the second section, the rate of temperature rise is higher, the structural component melts and the functional component is enveloped in the molten glass mass of particles. In the third section, the maximum temperature is reached — the burning temperature, and in the functional component the physicochemical processes end, leading mainly to the formation of palladium oxide PdO and the AgPd alloy. The burning temperature should not be higher than 700 ° C, otherwise palladium oxide begins to decompose, which affects the photosensitivity of the future film. The optimum temperature for the formation of palladium oxide is 605 ° C. The fourth section corresponds to cooling the substrate with the film to room temperature. For well-known brands of resistive pastes, the recommended parameters of the temperature profile of the burning process are also known. After cooling and hardening, a mechanically strong porous film is formed, inside which there is a quasihomogeneous distribution of particles of the functional component (Fig. 1) coated with a glass shell. A glass layer covering the particles of the functional component is removed from the surface of the obtained silver-palladium resistive film. For this, powerful pulsed laser radiation with a wavelength lying in the absorption region of the glass is used. When a powerful laser pulse hits the film, it predominantly absorbs in the glass layer on its surface, as a result of which the portion of this layer where the interaction took place instantly heats up and evaporates to a certain depth. If necessary, the same place can be subjected to repeated exposure. The entire area of the film can be processed by moving the film itself or by scanning with a laser beam on its surface. The energy parameters of the laser pulses and the processing time should be selected so that only the upper glass layer evaporates, and the particles of the functional component remain intact. The best result is the use of laser radiation with a wavelength corresponding to the maximum absorption of the glass included in the film.

Очевидно, что для удаления стеклянного слоя могут быть использованы и другие известные технологические приемы, например, ионно-плазменное травление - контролируемый высокоточный процесс удаления материала с поверхности под воздействием ионов низкотемпературной плазмы. Для тех же целей подходит и химическое травление, например, парами плавиковой кислоты (представляется возможным добиться удаления только верхнего стеклянного слоя с поверхности пленки подбором параметров процесса травления). Хороший результат может дать применение механической обработки поверхности пленки мелкозернистыми абразивными материалами.Obviously, other known technological methods can be used to remove the glass layer, for example, ion-plasma etching - a controlled high-precision process of removing material from the surface under the influence of low-temperature plasma ions. Chemical etching, for example, with hydrofluoric acid vapor, is also suitable for the same purpose (it seems possible to remove only the upper glass layer from the film surface by selecting etching process parameters). The use of mechanical processing of the film surface with fine-grained abrasive materials can give a good result.

Пример осуществления изобретенияAn example embodiment of the invention

Способ изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки по данному изобретению был экспериментально апробирован следующим образом. Исходная резистивная паста марки ЛПР-50 Ом, имеющая состав: палладий - 30,8 весовых частей (в. ч.), оксид серебра - 24,2 в. ч., стекло марки СЦ-273 - 45 в. ч., органическая связка - 25 в. ч. (ланолин - 19,7 в. ч., вазелиновое масло - 3,95 в. ч., циклогексанол - 1,3 5 в. ч.), была нанесена на диэлектрическую подложку из алюмооксидной керамики марки ВК-94 методом трафаретной печати. Область нанесения пасты имела форму квадрата размером 20×20 мм. Затем была произведена сушка пасты, а после - вжигание при температуре 605°С. Толщина полученной пленки составила около 20 мкм. На Фиг. 1 показано изображение ее поверхности, полученное с помощью растрового электронного микроскопа. Видно, что пленка представляет собой пористый материал с радиусом пор 25÷500 нм, при этом твердые частицы данного материала имеют характерный размер от 50 до 200 нм.A method of manufacturing a photosensitive silver-palladium resistive film according to this invention was experimentally tested as follows. The initial resistive paste of the LPR-50 Ohm brand, having the composition: palladium - 30.8 parts by weight (vol. H.), Silver oxide - 24.2 in. h., glass grade SC-273 - 45 century. hours, an organic bunch - 25 century. h (lanolin - 19.7 h. h., liquid paraffin - 3.95 h., cyclohexanol - 1.3 5 h.), was applied onto a dielectric substrate of VK-94 brand alumina ceramic by the screen method print. The paste application area was in the form of a square 20 × 20 mm in size. Then the paste was dried, and after that, it was incinerated at a temperature of 605 ° C. The thickness of the obtained film was about 20 μm. In FIG. 1 shows an image of its surface obtained using a scanning electron microscope. It can be seen that the film is a porous material with a pore radius of 25–500 nm, while the solid particles of this material have a characteristic size of 50 to 200 nm.

Для оценки влияния удаления с поверхности пленки стеклянного слоя на величину фотовольтаического сигнала была построена экспериментальная установка по схеме, изображенной на Фиг. 2. Серебро-палладиевая резистивная пленка с двумя параллельными измерительными электродами, размещенными вдоль ее противоположных сторон, располагалась наклонно к излучению импульсного наносекундного лазера под углом α=60°. При этом электроды располагались параллельно плоскости падения лазерного излучения. Сопротивление постоянному току между электродами, замкнутыми через пленку, составляло 29 Ом. Длина волны излучения лазера составляла 266 нм и соответствовала области поглощения стекла. Длительность лазерных импульсов равнялась 12,5 не при средней энергии в импульсе 0,6 мДж. Диаметр лазерного пучка был порядка 2 мм, а плоскость поляризации лазерного излучения составляла угол Ф=45° с плоскостью падения. Для регистрации фотовольтаического сигнала использовался быстродействующий цифровой осциллограф Tektronix TDS-7704B с входным сопротивлением 50 Ом и полосой пропускания 7 ГГц, подключенный к измерительным электродам с помощью коаксиального кабеля.To assess the effect of removal of the glass layer from the film surface on the value of the photovoltaic signal, an experimental setup was constructed according to the scheme depicted in FIG. 2. A silver-palladium resistive film with two parallel measuring electrodes placed along its opposite sides was positioned obliquely to the radiation of a pulsed nanosecond laser at an angle α = 60 °. In this case, the electrodes were parallel to the plane of incidence of the laser radiation. The DC resistance between the electrodes closed through the film was 29 ohms. The laser radiation wavelength was 266 nm and corresponded to the glass absorption region. The duration of the laser pulses was 12.5 nsec at an average pulse energy of 0.6 mJ. The diameter of the laser beam was of the order of 2 mm, and the plane of polarization of the laser radiation was an angle Φ = 45 ° with the plane of incidence. The photovoltaic signal was recorded using a Tektronix TDS-7704B high-speed digital oscilloscope with an input impedance of 50 Ohms and a 7 GHz bandwidth connected to the measuring electrodes using a coaxial cable.

Эксперимент проходил следующим образом. Лазерные импульсы падали на пленку с частотой повторения 1 Гц, при этом их энергия была подобрана так, чтобы с каждым новым импульсом происходило частичное испарение материала с поверхности пленки. Возникающий в пленке фотовольтаический сигнал регистрировался цифровым осциллографом с усреднением по 30 импульсам лазера.The experiment was as follows. Laser pulses were incident on the film with a repetition rate of 1 Hz, while their energy was selected so that with each new pulse there was a partial evaporation of the material from the surface of the film. The photovoltaic signal arising in the film was recorded by a digital oscilloscope with averaging over 30 laser pulses.

На Фиг. 3 представлены результаты эксперимента. В точке N=0 условно показано значение коэффициента фотовольтаического преобразования (отношения пикового значения фотовольтаического сигнала к мощности лазерного импульса), полученное при облучении серебро-палладиевой резистивной пленки маломощным лазерным излучением до того, как пленка подверглась воздействию мощных лазерных импульсов. Оно равняется 22,9 мВ/МВт. Видно, что уже после первых 30 мощных лазерных импульсов коэффициент фотовольтаического преобразования несколько вырос, и с каждой новой серией импульсов продолжал расти, хоть и немонотонно. В итоге после 600 лазерных импульсов коэффициент фотовольтаического преобразования возрос от первоначального почти в два с половиной раза и составил 55,3 мВ/МВт. Максимальный же коэффициент фотовольтаического преобразования наблюдался после 480 лазерных импульсов и составил 58,4 мВ/МВт, с последующим облучением пленки он несколько уменьшился.In FIG. 3 presents the results of the experiment. At the point N = 0, the photovoltaic conversion coefficient (the ratio of the peak value of the photovoltaic signal to the laser pulse power) obtained by irradiating a silver-palladium resistive film with low-power laser radiation before the film was exposed to powerful laser pulses is conventionally shown. It is equal to 22.9 mV / MW. It can be seen that already after the first 30 powerful laser pulses, the photovoltaic conversion coefficient increased slightly, and continued to grow with each new series of pulses, albeit nonmonotonically. As a result, after 600 laser pulses, the photovoltaic conversion coefficient increased from the original almost two and a half times and amounted to 55.3 mV / MW. The maximum photovoltaic conversion coefficient was observed after 480 laser pulses and amounted to 58.4 mV / MW, with subsequent irradiation of the film it decreased slightly.

Поскольку коэффициент фотовольтаического преобразования рос с ростом глубины удаленного с поверхности резистивной пленки слоя, значит, возрастание коэффициента преобразования напрямую обусловлено удалением поверхностного слоя. Уменьшение коэффициента преобразования после некоторого числа лазерных импульсов может быть связано с тем, что началось разрушение ответственной за фотовольтаический эффект функциональной составляющей резистивной пленки, тогда как до этого момента лазерное излучение воздействовало, главным образом, на составляющую, не участвующую в фотовольтаическом эффекте. Компонентой, покрывающей поверхность пленки и не участвующей в фотовольтаическом эффекте, является стекло. Таким образом, результаты эксперимента показали, что удаление с поверхности фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки стеклянного слоя позволило значительно увеличить фотовольтаический сигнал, генерируемый в пленке в ультрафиолетовой области спектра на длине волны 266 нм. Следовательно, для данной длины волны, можно говорить о том, что спектральный диапазон работы пленки расширился.Since the photovoltaic conversion coefficient increased with increasing depth of the layer removed from the surface of the resistive film, the increase in the conversion coefficient is directly caused by the removal of the surface layer. A decrease in the conversion coefficient after a certain number of laser pulses may be due to the fact that the destruction of the functional component of the resistive film, which is responsible for the photovoltaic effect, began, whereas until that moment, the laser radiation mainly affected a component that was not involved in the photovoltaic effect. The component covering the film surface and not participating in the photovoltaic effect is glass. Thus, the experimental results showed that the removal of the glass layer from the photosensitive silver-palladium resistive film surface allowed a significant increase in the photovoltaic signal generated in the film in the ultraviolet region of the spectrum at a wavelength of 266 nm. Therefore, for a given wavelength, we can say that the spectral range of the film has expanded.

Claims (2)

1. Способ изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки, включающий формирование на поверхности диэлектрической подложки слоя резистивной пасты, состоящей из оксида серебра Ag2O, палладия, мелкодисперсных частиц стекла и органической связки, сушку сформированного слоя, его вжигание в воздушной атмосфере при температуре от 605 до 700°C, отличающийся тем, что с поверхности полученной пленки удаляют стеклянный слой путем испарения мощным импульсным лазерным излучением с длиной волны, лежащей в области поглощения стекла.1. A method of manufacturing a photosensitive silver-palladium resistive film, comprising forming on the surface of the dielectric substrate a layer of resistive paste consisting of silver oxide Ag 2 O, palladium, fine glass particles and an organic binder, drying the formed layer, burning it in an air atmosphere at a temperature of 605 to 700 ° C, characterized in that the glass layer is removed from the surface of the obtained film by evaporation by powerful pulsed laser radiation with a wavelength lying in the absorption region of Cla. 2. Способ изготовления фоточувствительной серебро-палладиевой резистивной пленки по п. 1, отличающийся тем, что длина волны лазерного излучения соответствует максимуму поглощения стекла. 2. A method of manufacturing a photosensitive silver-palladium resistive film according to claim 1, characterized in that the wavelength of the laser radiation corresponds to the maximum absorption of the glass.
RU2013146749/05A 2013-10-18 2013-10-18 Method of making photosensitive silver-palladium resistive film RU2558599C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013146749/05A RU2558599C2 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Method of making photosensitive silver-palladium resistive film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013146749/05A RU2558599C2 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Method of making photosensitive silver-palladium resistive film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013146749A RU2013146749A (en) 2015-05-27
RU2558599C2 true RU2558599C2 (en) 2015-08-10

Family

ID=53284709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013146749/05A RU2558599C2 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Method of making photosensitive silver-palladium resistive film

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2558599C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2021624C1 (en) * 1990-10-24 1994-10-15 Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "ГОИ имени С.И.Вавилова" Light-sensitive material
RU2103846C1 (en) * 1994-07-05 1998-01-27 Андрей Васильевич Демин Process of manufacture of photosensitive, resistive and optically nonlinear composition films based on high and low refractive materials
RU2202781C2 (en) * 1995-11-16 2003-04-20 ЮСФ Фильтрейшн энд Сепарейшнс Груп Инк. Electrochemical element
RU2452924C1 (en) * 2010-12-27 2012-06-10 Геннадий Михайлович Михеев Method of determining circular polarisation sign of laser radiation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2021624C1 (en) * 1990-10-24 1994-10-15 Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "ГОИ имени С.И.Вавилова" Light-sensitive material
RU2103846C1 (en) * 1994-07-05 1998-01-27 Андрей Васильевич Демин Process of manufacture of photosensitive, resistive and optically nonlinear composition films based on high and low refractive materials
RU2202781C2 (en) * 1995-11-16 2003-04-20 ЮСФ Фильтрейшн энд Сепарейшнс Груп Инк. Electrochemical element
RU2452924C1 (en) * 2010-12-27 2012-06-10 Геннадий Михайлович Михеев Method of determining circular polarisation sign of laser radiation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИХЕЕВ Г.М. и др. Электрические и фотовольтаические свойства наноструктурированных серебро-палладиевых резистивных пленок. Нанотехника. 2012. N4.c.28-32. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013146749A (en) 2015-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010235991B2 (en) Method and apparatus for the selective separation of two layers of material using an ultrashort pulse source or electromagnetic radiation
Vorobyev et al. Direct creation of black silicon using femtosecond laser pulses
JP5759490B2 (en) Method for processing metal contacts formed on a substrate
US20080258604A1 (en) Systems and methods for light absorption and field emission using microstructured silicon
EP3028295B1 (en) Method for bonding substrates
WO2006086014A2 (en) Method for manufacturing of silicon-based detektors having laser-microstructured sulfur-doped surface layers
Sun et al. Low‐Energy UV Ultrafast Laser Controlled Lift‐Off for High‐Quality Flexible GaN‐Based Device
Lorusso et al. Characterisation of Pb thin films prepared by the nanosecond pulsed laser deposition technique for photocathode application
CN114236658B (en) High laser damage threshold diamond lens and preparation method thereof
Nayak et al. Ultrafast laser textured silicon solar cells
RU2558599C2 (en) Method of making photosensitive silver-palladium resistive film
TW201821255A (en) Processes for making light extraction substrates for an organic light emitting diode and products including the same
Böhme et al. Ultra-short laser processing of transparent material at the interface to liquid
WO2011138539A1 (en) Reduction of the effects of cap-like projections, due to laser ablation of a metal level by using a non-crosslinked light- or heat-crosslinkable polymer layer
Cao et al. Effect of thermal annealing on sub-band-gap absorptance of microstructured silicon in air
Jiménez‐Jarquín et al. IR and UV laser‐induced morphological changes in silicon surface under oxygen atmosphere
Cappelli et al. fs Laser surface nano-structuring of high refractory ceramics to enhance solar radiation absorbance
JP5688698B2 (en) Fullerene polymer manufacturing method and conductor film manufacturing method
Han Coherent Extreme Ultraviolet Source using a Single Dielectric Nanostructure
RU2649223C1 (en) Method for obtaining a nanomodified structure on the surface of silicon
JP5921088B2 (en) Unsintered silicon particle film and semiconductor silicon film, and methods for producing them
Gerasimenko et al. Modification of CNT arrays morphology by nanosecond laser treatment
Du et al. Evolution of structured silicon after picosecond laser irradiation
CN105629682A (en) Method for removing photoresist from carbon-based thin film surface, and application
JP4280138B2 (en) Method for manufacturing photoelectric conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161019