RU2748002C1 - Оптоэлектронный фоторезистор - Google Patents
Оптоэлектронный фоторезистор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748002C1 RU2748002C1 RU2020107513A RU2020107513A RU2748002C1 RU 2748002 C1 RU2748002 C1 RU 2748002C1 RU 2020107513 A RU2020107513 A RU 2020107513A RU 2020107513 A RU2020107513 A RU 2020107513A RU 2748002 C1 RU2748002 C1 RU 2748002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photoresistor
- single crystal
- impurities
- cds single
- cds
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 abstract description 5
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
Abstract
Изобретение может быть использовано в оптоэлектронных устройствах как неохлаждаемый высотемпературный приемник ближнего спектрального диапазона ИК-излучения. Инфракрасный резистор, выполненный на основании монокристалла CdS, отличается тем, что в нем использован монокристалл CdS, одновременно легированный примесями Cu, Се, и Sb методом электролиза из раствора хлоридов Cu, Се, и Sb в эталоне, с добавкой HCl, с последующим отжигом. Фоторезистор на основе монокристалла CdS, одновременно легированный примесями Cu, Се и Sb, обладает высокой фоточувствительностью, фоточувствительность сохраняется до 130°С вследствие применения многокомпонентной технологии легирования с поверхностных слоев методом термоотжига. 3 ил.
Description
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.
Недостатком фоторезистора СФ3-8 является ограниченный спектральный диапазон фоточувствительности и малое время релаксации при включении и выключении излучения (10-5-10-3 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).
Таким образом, предлагаемый фоторезистор по сравнению с аналогом имеет существенные преимущества высокая вольт-ватная чувствительность(105 В/Вт), широкий температурный диапазон (до 130°С) работы, чувствительность в ближней ИК области.
Claims (1)
- Инфракрасный резистор, выполненный на основании монокристалла CdS, отличающийся тем, что в нем использован монокристалл CdS, одновременно легированный примесями Cu, Се, и Sb методом электролиза из раствора хлоридов Cu, Се, и Sb в эталоне, с добавкой HCl, с последующим отжигом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107513A RU2748002C1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Оптоэлектронный фоторезистор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107513A RU2748002C1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Оптоэлектронный фоторезистор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2748002C1 true RU2748002C1 (ru) | 2021-05-18 |
Family
ID=75919758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020107513A RU2748002C1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Оптоэлектронный фоторезистор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2748002C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781043C1 (ru) * | 2021-10-25 | 2022-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Высокотемпературный ИК фоторезистор |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU162566U1 (ru) * | 2015-07-02 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б.Городовикова" | ФОТОРЕЗИСТОР НА ОСНОВЕ МОНОКРИСТАЛЛА CdS С ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ, РЕГУЛИРУЕМОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАСВЕТКОЙ |
| RU164854U1 (ru) * | 2016-03-17 | 2016-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" | ФОТОРЕЗИСТОР НА ОСНОВЕ МОНОКРИСТАЛЛА CdS С ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ, СВЕРХЛИНЕЙНО ВОЗРАСТАЮЩЕЙ С РОСТОМ РАБОЧЕГО НАПРЯЖЕНИЯ |
| WO2018019921A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Trinamix Gmbh | Optical sensor and detector for optical detection |
| RU189458U1 (ru) * | 2018-06-28 | 2019-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" | Фоторезистор на основе монокристалла CdS, функционирующий в ближней инфракрасной области спектра |
-
2020
- 2020-02-18 RU RU2020107513A patent/RU2748002C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU162566U1 (ru) * | 2015-07-02 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б.Городовикова" | ФОТОРЕЗИСТОР НА ОСНОВЕ МОНОКРИСТАЛЛА CdS С ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ, РЕГУЛИРУЕМОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАСВЕТКОЙ |
| RU164854U1 (ru) * | 2016-03-17 | 2016-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" | ФОТОРЕЗИСТОР НА ОСНОВЕ МОНОКРИСТАЛЛА CdS С ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ, СВЕРХЛИНЕЙНО ВОЗРАСТАЮЩЕЙ С РОСТОМ РАБОЧЕГО НАПРЯЖЕНИЯ |
| WO2018019921A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Trinamix Gmbh | Optical sensor and detector for optical detection |
| RU189458U1 (ru) * | 2018-06-28 | 2019-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" | Фоторезистор на основе монокристалла CdS, функционирующий в ближней инфракрасной области спектра |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781043C1 (ru) * | 2021-10-25 | 2022-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Высокотемпературный ИК фоторезистор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bae et al. | Photodetecting properties of ZnO-based thin-film transistors | |
| Benouis et al. | The effect of indium doping on structural, electrical conductivity, photoconductivity and density of states properties of ZnO films | |
| US10431704B2 (en) | Method for producing a UV photodetector | |
| Young et al. | Low-frequency noise properties of MgZnO nanorod ultraviolet photodetectors with and without UV illumination | |
| Biyikli et al. | High-speed visible-blind GaN-based indium–tin–oxide Schottky photodiodes | |
| Chang et al. | Amorphous indium–gallium–oxide UV photodetectors | |
| Tian et al. | Effects of continuous annealing on the performance of ZnO based metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors | |
| Xu et al. | Laser annealing effect on optical and electrical properties of Al doped ZnO films | |
| Zhang et al. | High-performance fully transparent Ga2O3 solar-blind UV photodetector with the embedded indium–tin–oxide electrodes | |
| Zhang et al. | Effects of oxygen pressure on PLD-grown Be and Cd co-substituted ZnO alloy films for ultraviolet photodetectors | |
| RU2748002C1 (ru) | Оптоэлектронный фоторезистор | |
| Chen et al. | The high-performance imaging verification of Si: P blocked impurity band detector for very-long-wave-infrared spectral range | |
| Peng et al. | Transparent ZnO nanowire-network ultraviolet photosensor | |
| Priya et al. | The fabrication and characterization of thermal evaporated n-ZnS/p-Si heterojunction and ZnS-Au Schottky photodiodes | |
| Feng et al. | Performance of metal-semiconductor-metal structured diamond deep-ultraviolet photodetector with a large active area | |
| Li et al. | Solar-blind photodetectors based on polycrystalline MgZnO thin films | |
| Luo et al. | Enhanced performance in uncooled n-CdSe/p-PbSe photovoltaic detectors by high-temperature chloride passivation | |
| RU2781043C1 (ru) | Высокотемпературный ИК фоторезистор | |
| Gruzintsev et al. | Temperature-dependent conductivity and photoconductivity of p-CuI crystals | |
| Xu et al. | Fabrication and characterization of metal–semiconductor–metal (MSM) ultraviolet photodetectors on undoped GaN/sapphire grown by MBE | |
| Yuanjie et al. | Spectral response of metal-semiconductor-metal photodetector based on black silicon | |
| Almaviva et al. | Extreme UV single crystal diamond Schottky photodiode in planar and transverse configuration | |
| Yang et al. | Sub-bandgap photo-response of Mo-hyperdoped black silicon MSM photodetectors | |
| CN113257945B (zh) | 电场调节的Ge基双异质结深紫外-近红外双波段光电探测器及其制备方法 | |
| Zhou et al. | MoTe₂ Microfilm Terahertz Detector at Room Temperature |