Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.
Скачать (прямая ссылка):
Ш 500 600 700 А,НМ
смеси Siil4 : N2 = 1 : 1с добавлением В2Н6. Получаемые при этом пленки содержали ~ 10 % Н2 и 20 % N2, а их темповое удельное сопротив ление достигало 10'5 Ом • см. На рис. 7.4.15 показана спектральная чувствительность фото приемника, где в качестве БС использовались пленки a-SiN : Н либо /г-типа (А-тип), либо р-типа (/i-тип). Ход обеих кривых свидетельствует о высокой фоточувствительности во всем диапазоне.
7.4.3. Повышение чувствительности к ИК-свету в случае применения a-Sij _х^х '¦ Н
Благодаря широкой запрещенной зоне a-Si : Н максимальная фото-чувствительность a-Si : Н-фотоприемпика наблюдается вблизи 650 им, а в длинноволновой области чувствительность быстро падает. Поэтому возникает естественное желание повысить ИК-чувствителыюсть, сплавляя a-Si : Н с материалом, у которого запрещенная зона уже, например, с a-Ge : Н. Это необходимо для использования фотоприемника в совокупности с полупроводниковым инжекционпым лазером (770-800 нм) и для разработки быстродействующего твердотельного лазерного линейного ПУ. В настоящее время нельзя получить изолирующие пленки а-Si,_xt?c : Н и фотоприемник представляет собой исключительно многослойную конструкцию.
Сообщалось о повышении ИК-чувствителыюсти при использовании смеси газов Siil4 : Gell4 = 6 : 1 и легировании бором с небольшой добавкой кислорода. С увеличением концентрации Ge в сплаве Si xGe длина волны пика смещается в длинноволновую область из-за уменьшения ширины запрещенной зоны. Однако как фотопроводимость, так и тем-
369
а -si (В Юррт) -1,0 мкп
а- Si,., Ge, ~1,5
а- -Si (В Юррт) -2,5-
а- Si {В 200ррт) --0,5
W, WIW//A
Рис. 7.4.16. Кривые спектральной чувствительности фотоприемника иа a-Si ¦ Н (П и a-Si : Ge : Н : (GeH4/S?H4 = 1/6) (2)
Рис. 7.4.17. Структура фотоприемника со слоем a-Si : Ge : Н
новая проводимость при этом падают. Ситуация несколько улучшает ся при легировании небольшим количеством 02. На рис. 7.4.16 показана спектральная чувствительность фотоприемника, составленного из слоя a-Sij^Ge : Н толщиной 1 мкм и слоя a-Si : Н с бором и кислородом, которые использовались соответственно в качестве СГЗ и СПЗ.
На рис. 74.17 приведена структура одного из изготовленных фотоприемников, в котором в качестве ПС используется слой a-Si : Н (легированный бором). Этот слой при коротких волнах служит СГЗ за счет "оконного" эффекта. Далее, при коротких волнах слой a-Si Ge : Н действует в качестве С/73, а при ИК-излучении - в качестве СГЗ. На дне располагается БС с переходом. Фоточувствительность в длинноволновой области зависит от содержания Ge, однако при этом приходится жертвовать чувствительностью в коротковолновой области, хотя "оконный" эффект несколько улучшает ситуацию.
Фоточувствительность можно повысить, сплавляя Si и Ge. Поэтому сочетание a-Si, ..Ge.. : Н фотоприемника с полупроводниковым инжеА-
I -x
ционным лазером ритное лазерное ПУ.
позволит изготовить высокоскоростное малогаба-
7.4.4. Применение пленок a-Si : Н в копировальных устройствах
В настоящее время в Японии усиленно ведется разработка методов массового производства КУ с барабаном из a-Si : Н. В ноябре 1981 г. фирма "Kyocera" объявила о начале массового произве детва "барабана
Рис. 7.4.18. Фотографии барабанов из a-Si (фирма "Kyocera") (а) и копировального устройства, снабженного барабаном из a-Si диаметром 80 мм (модуль "Kyocera СО - ЗХ") (б)
из аморфного кремния". Такие барабаны обладают следующими преимуществами: 1) долговечность благодаря высокой поверхностной твердости; 2) высокая чувствительн. сть, достаточная даже в ближней ИК-области; 3) высокая термостойкость, позволяющая повысить быстродействие и изготавливать компактные устройства; 4) бизарядность, которая может придать устройству новые функции; 5) нетоксичность. Некоторые разновидности барабанов приведены на рис. 7.4.18, я.
В апреле 1982 г. фирма "Kyocera" выпустила КУ с барабаном из аморфного кремния. Эта модель КУ (рис. 7.4.18, б) имеет барабан из a-Si диаметром 80 мм, его быстродействие достигает 15 листов/мин (размер A4) при использовании однокомпонентного виража и проявителя, а также системы фиксации давления.
В настоящее время на многих фирмах Японии разрабатывается быстродействующее лазерное линейное ПУ, основанное на использовании a-Si-барабана и полупроводникового инжекционного лазера.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
X.Hirai Т., Maruyama Е.: Amorphous Semiconductor Technologies and Devices (cd.
Y. Hamakawa) (OHM * North- Holland, 1981) p. 264. l.Cassanhio B. et al.: Proc. 5th Int. Conf. on Amorphous and Liquid Semiconductors
(Gacmiscn, 1973) 571. 3. Yamamoto H. et al.: Proc. 9th CSSD (Tokyo, 1 977) 135. 4.Tsukada T. et al: Digest of 1977 I EDM (1977) 546. S.KomiyaK. et al: Digest of 1981 1EDM (1981) 309. b.MaruyamaE. Jpn. J. Appl. Phys., 21 (1982) 213. l.Bronsky S. et al: Acta Electronica, 21 (1978) 55. H.Kagawa T. et al: Proc. 13th CSSD (Tokyo, 1981) 251. 9.Hamano T. et al.: Proc. 1 3th CSSD (Tokyo, 1981) 245! 10.Ozawa T. et al.: Proc. Int. Microelectronics Conf. (1982) 132.
