Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.
Скачать (прямая ссылка):
В последней гл. .7 рассматриваются перспективы применения аморфных полупроводников в оптоэлектро.:ных устройствах. Приведен обзор разработок, выполненных в Японии к 1983 г. в области фотодатчиков, устройств, формирующих изображение, оптических модуляторов и оптических элементов интегральных схем, оптических запоминающих устройств большой емкости и различных фотоприемников, применяющихся в электрофотографии, для создания дешевых малогабаритных высокоскоростных копировальных устройств, а также "мыслящих" устройств, сочетающих а-5ьфотоприемник с полупроводниковым ин-жекционным лазером и микрокомпьютером. Приведены характеристики этих устройств и показана экономическая целесообразность их внедрения в массовое производство, а также описаны их преимущества и некоторые принципиально новые возможности, открывающиеся благодаря использованию в них аморфных материалов. Так, например, фотооптический переключатель на основе тонкопленочного А5283-волновода обладает функцией памяти. Подчеркивается, что дальнейшее усовершенствование технологии создания этих устройств откроет им в ближайшее время дорогу в массовое производство.
Отличительной особенностью статей, посвященных конкретным вопросам технологии, является то, что их изложению предшествует краткое введение, содержащее описание основных физических представлений, существенных для данного вопроса.
Перевод книги выполнен канд. физ.-мат. наук А.Н.Морозовым (предисловие и гл. 1, 2, 4), канд. техн. наук Ю.С.Сафоновым (гл. 5, 6) и инж. В.А.Исаакяном (гл. 3, 7).-
С.С.Горелик
10
ПРЕДИСЛОВИЕ
Цель настоящей книги — обзор состояния технологии и применения аморфных полупроводников в Японии на период до 1983 г. Необходимо отметить, что в области фундаментальной физики и технологии аморфных полупроводников, в особенности полупроводников с тетраэдри-ческой координацией связи, наблюдается заметный прогресс. Этому способствовали исследовательская программа "Физика и технология аморфных материалов", финансируемая начиная с февраля 1980 г. Министерством просвещения Японии, а также государственная программа по солнечной энергетике, рассчитанная на пятилетний период, начиная с февраля 1979 г.
Действительно, на проходивших в 1982 г. сессиях Японского общества прикладной физики по аморфным полупроводникам было заслушано 140 докладов, причем годовой прирост их числа с 1981 г. составил 140%.
Примерно такой же стремительный рост отмечается и в отношении солнечш батарей на аморфном кремнии. Он достигнут благодаря успехам в повышении качества тонких пленок, совершенствованию структуры р-«-переходов и разработке новых материалов. Промышленность Японии ежегодно увеличивает выпуск солнечных батарей более чем вдвое. Так в 1981 г. ежемесячный выпуск настольно-карманных калькуляторов на солнечных элементах составлял 1 млн. штук, а, например, в октябре 1982 г. их выпуск достигал уже 2,5 млн.
Предлагаемая читателю книга представляет собой второй выпуск, посвященный аморфным полупроводникам в серии "Японские ежегодные обзоры по электронике, вычислительной технике и телесвязи". Особое внимание в ней уделяется тетраздрически координированным аморфных полупроводникам, исследование которых в последние годы велись особенно интенсивно.
От имени редакционной коллегии я выражаю искреннюю надежду, что предлагаемая книга будет полезна всем научным работникам и инженерам, занимающимся аморфными полупроводниками. Я также надеюсь, что этот выпуск будет способствовать дальнейшему развитию и прогрессу сравнительно недавно возникших областей физики и областей применения аморфных полупроводников.
Осака, Япония, Июнь, 1983
Йошихиро Хамакава
1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ АМОРФНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПРИБОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ
Й.ХАМАКАВА (Yoshihiro Hamakawa. Faculty of Engineering Science. Osaka University)
Дан краткий исторический обзор исследований в области аморфных полупроводников в Японии и общая характеристика современного состояния этих работ. Освещены некоторые оригинальные конструкции приборов.
Обсуждается роль локализованных состояний в аморфных полупроводниках и их возможное использование в приборах. В конце главы дано краткое обоснование выбора редакционной коллегией тем статей, помещенных в книге, и структура изложения материала.
ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Первое заседание японского постоянного Семинара по физике и применению аморфных полупроводников состоялось в 1972 г. под руководством Керамического общества Японии. Семинар имел целью объединить усилия исследователей аморфных полупроводников - нового материала электронной и оптоэлектрон-ной техники, а также способствовать всестороннему обмену информацией между разрозненными исследователями, работающими в этой области, находящейся на стыке фундаментальной науки и технологии. С 1974 по 1982 гг! семинары по физике и применению аморфных полупроводников проводились почти ежегодно.
Заметный прогресс как в теории, так и в экспериментальных исследованиях неупорядоченных твердых тел связан с недавними успехами в получении металлов и соответствующих технологий, базирующихся на использовании сверхвысоко-вакуумного оборудования в технологии, счетно-вычислительной технике и в измерительных устройствах. Как следствие этого, аморфные металлы, магнитные материалы и полупроводники нашли разнообразное технологическое применение. Из перечисленных материалов аморфные полупроводники отличаются тем, что их электрические и оптические свойства оказываются наиболее структурно чувствительными. Много усилий сделано для использования этих свойств в приборах. Наибольшие успехи в этой области в начале 70-х годов были достигнуты в технологии аморфных полупроводниковых галогенидов, из которых были изготовлены кинескопы [1], флуоресцентные лампы тлеющего разряда [2], оптические запоминающие устройства [3], поляризационные переключатели [4], процессоры для фотолитографии [5, 6] и др.
