ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение аморфных полупроводников из "Физика твердого тела " Приведенный выше далеко не полный обзор свойств аморфных твердых тел свидетельствует о том, что некристаллические вещества образуют класс материалов с большим разнообразием физических свойств. Их относительно слабая чувствительность к посторонним примесям позволяет использовать для изготовления аморфных твердых тел более простые и дешевые методы, чем в случае выраш,ивания.монокристаллов. Все это, вместе взятое, дает основание утверждать, что применение некристаллических твердых тел будет еще более широким. [c.369] В настоящее время наиболее перспективными областями использования аморфных полупроводников считаются следующие. [c.369] Электрофотография (ксерография) — процесс, в котором используются фотопроводящие свойства селенового стекла. Остававшийся долгое время без объяснения этот процесс сейчас в основном понят. Для получения копии сначала заряжают верхнюю поверхность пленки из селенового стекла, распыляя по, ней положительные ионы. При этом на металлической подложке, на которую нанесено стекло, образуется отрицательный заряд изображения. Затем пленку освещают отраженным от копируемого оригинала светом. Там, где на оригинале была буква, свет поглощается, где буквы не было, свет отражается от листа и после попадания на стекло его энергия поглощается электронно-дырочными парами вблизи верхней поверхности. Сильное электрическое поле внутри полупроводника разделяет пары. Электроны поднимаются наверх и нейтрализуют положительные ионы на верхней поверхности дырки движутся к металлической подложке и нейтрализуют на ней отрицательный заряд. В результате этого поверхность селенового стекла становится электронейтральной там, где не было букв на оригинале, и остается положительно заряженной там, где буквы были. Затем к положительно заряженным областям притягиваются отрицательно заряженные черные частицы красителя. Краситель переносится на лист положительно заряженной бумаги и закрепляется нагреванием. На этом процесс копирования заканчивается. [c.369] Применение фотопроводящих свойств халькогенидных стекол продолжает расширяться. На основе трехслойных композиций таких стекол созданы аппараты для цветного копирования. В них с помощью цветных фильтров и красителей можно очень быстро получать копии цветных оригиналов. [c.369] Значительные перспективы в этом отношении открывает применение аморфного кремния. Кроме более дешевой технологии существует еще ряд преимуществ, связанных с заменой кристаллического кремния на аморфный. К ним относятся, например, возможность получения аморфного кремния в виде тонких слоев большой площади, повышенная радиацио 1ная стойкость устройств на основе аморфного кремния, возможность изготовления батарей на гибких подложках и т. д. [c.370] Изготовление переключающих и запоминающих устройств — такие устройства находят широкое применение при производстве электронных вычислительных машин. [c.370] В период с 1958 по 1968 г. С. Овшинский открыл и исследовал необычные свойства переключения у халькогенидных стекол. Переключением называют способность вещества обратимо переходить из одного состояния в другое под влиянием какого-либо внешнего воздействия. Два рода переключения, существующие в халькогенидных стеклах, иллюстрирует рис. 11.15, где приведены вольт-амперные характеристики этих полупроводников. Рис. И.15,а соответствует так называемому пороговому переключению. Приложение к стеклу напряжения выше порогового (Уп) приводит к скачку вольт-амперной характеристики с ветви 1 на ветвь 2, что соответствует увеличению проводимости полупроводника примерно в миллион раз (состояние включено ). Если напряжение, приложенное к такому переключателю, находящемуся в проводящем состоянии, уменьшается до точки возврата, то стекло вновь переключается в состояние с малой проводимостью (ветвь /). Это соответствует состоянию выключено . [c.370] Механизм переключения, так же как и многие, другие свойства аморфных полупроводников, понят в последние годы. Он связан с особенностями электронной структуры халькогенидных стекол. Установлено, что проводящее состояние достигается только тогда,, когда все присутствующие в стекле положительно и отрицательно заряженные ловушки заполняются носителями заряда, возбужденными приложенным электрическим нолем. При этом время жизни инжектированных носителей резко возрастает. Если до заполнения ловушек оно было много меньше времени, за которое носители успевают пересечь всю толщину пленки, то после заполнения ловушек оно становится больше этого времени. Это приводит к увеличению тока и уменьшению напряжения, т. е. наступает проводящее состояние. [c.371] Переключение с запоминанием наблюдается в стеклах, которые могут сравнительно легко кристаллизоваться. Когда напряжение достигает порогового значения, в этих материалах образуются тонкие нити кристаллического вещества, которые и делают возможным запоминание. При пропускании подходящего импульса тока кристаллическая нить расплавляется и восстанавливается однородное стеклообразное состояние. Таким образом, переключение с запоминанием есть следствие перехода между аморфным и кристаллическим состояниями, который в ряде халькогенидных стекол является обратимым. [c.371] В некоторых стеклообразных полупроводниках переход в вы-сокопроводящее состояние может быть осуществлен под действием света. Это открывает большие возможности для использования их. в области печати. Из аморфного полупроводника с таким запоминаемым переключением можно изготовить постоянную матрицу и сделать с нее неограниченное число электрофотографических отпечатков без необходимости добавочного экспонирования. Вообще,, одной из наиболее перспективных областей использования некристаллических полупроводников является область получения изображения. [c.371] Вернуться к основной статье