Электронно-оптический преобразователь

 

ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий фотокатод с отрицательным электронным средством иэ полупроводникового материала .семейства А В и экран, заключенные в вакуумную оболочку, отличающийся тем, что, с цель.ю повышения чувствительности и долговечности прибора,- экран выполн.ен :из монокристаллической пластины полупроводникового материала семей-, ства А В , причем наиболее летучий компонент материала экрана совпадает с наиболее летучим компонентом материала фотокатода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ь

"а

М51) Н 01 Т 31/50 . . " -„.,, Р

1 „ " г 1 ч:о .>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ú

° °

\ (21) .3396793/18-21 (22) 11.02.82 (46) 15.09.8З.Бюл. В 34 ,(72) A.T.Äóäàðåâ,,А.П.Савченко

"и А.С.Терехов (7l) Институт физики полупроводников Сибирского отделения AH СССР (53) 621. 385.832(088 ° 8) (56 ) 1. Изнар A.Í. Электронно-оптические приборы. N., маьп нострое=. ние, 1977, с 22..

2 ° Holeman В.R., Conder P.C.

Skingsley I.Р, "Photo-Electron Image Devices 6 $ушр. London, Acade-:.

mic Press, .1976, р. 1-10 (прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий фотокатод с отрицательным электронным средстsoM из полупроводникового материала

,семейства А3 В и экран, заключенные в вакуумную оболочку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и долговечности прибора; экран выполнен

:из монокристаллической пластины полупроводникового материала семейства А З. В, причем наиболее летучий компонент материала экрана совпада:ет с наиболее летучим компонентом материала фотокатода.

1042106

ВНИИПИ Заказ 7138/53 Тираж 703 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронно-оптическим преобразователем, предназначенным для усиления яркости изображения или перевода изображения из одной. спектральной области 5 в другую.

Известен однокамерный двухэлектродный электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с прямым переносом иэображения (би — планарный ЭОП). 1()

Известный ЭОП содержит параллельные близко расположенные фотокатод и экран, заключенные в вакуумную обо-. лочку. В известном,ЭОПе используются кислородно-серебряно-цезиевые,сурьмяно-.цезиевые или мультищелочные фотокатоды, а материалом экрана являются аморфные или поликристаллические слои веществ типа ZnS, ZnSCu, ZnS0y и др* Ã1 3.

-Недостатком известного ЭОПа является его низкая чувствительность, обусловленная невысоким квантовым выходом фотокатодов, особенно в инфракрасной области спектра.

Наиболее близким к изобретению является электронно-оптический преобразователь, содержащий фотокатод с отрицательным электронным сродством, из полупроводникового материала семейства A з В и экрана, заключенных в вакуумную оболочку.

В качестве материала экрана используютсяаморфные или поликристаллические слои вещества типа ZnS

ZnSCu, Епя04, ZnSCdCu и др.в качест- 35 ве материала фотокатода используется монокристаллическая пластинка полупроводника семейства A З В (например, Ga As), поверхность которой обработана специальным образом для 40 получения отрицательного электронного сродства (ОЭС). Квантовый выход ОЭС фотокатодов может в несколько раз превышать квантовый выход известных классических фотокатодов, 45 что приводит к увеличению чувствительности прибора без усложнения его конструкции, увеличения габаритов(2).

Однако материал классического экрана имеет аморфную или иоликрис.- таллическую.структуру с весьма развитой поверхностью Обеэгаживание такого экрана сопровождается ийтенсивным и длительным выделением адсорбированных веществ и летучих компонентов основных веществ экрана.

Во-первых, это затрудняет получение вакуума на уровне 10 9- 10 мм.рт.ст., необходимого для приготовления ОЭСфотокатодов. Во-вторых,. из-за близкого расположения фотакатода .и экрана в бипланарном ЭОПе значительная

,часть веществ, выделяющихся с экрана при его обезгаживании, достигает фотокатода и загрязняет. erq. Эти загрязнения не удаляются полностью при последующей очистки фотокатода, что затрудняет получение ОЭС-фотокатода, и, следовательно, бипланарного ЭОПа с высокой чувствительностью. Небольшой срок бипланарного

ЭОПа, обусловлен загрязнением поверхности фотокатода атомами, .выбиваемыми из зкрана высоко-энергетическими электронами в процессе работы прибора. Поскольку химическая природа вещества классического экрана и ОЭС-фотокатода различны, то загрязнение поверхности фотокатода чужеродными атомами приводит. к быстрому падению его чувствительности.

Цель изобретения — повышение чувствительности и долговечности прибора;

Цель достигается тем, что в электронно-оптическом преобразователе, содержащем фотокатод с отрицательным электронным средством из полупроводникового материала семейства A В и экран, заключенные в вакуумную оболочку, экран выполнен из монокристаллической пластинки полупроводникового материала семейства

A В, причем наиболее летучий компонент материала экрана совпадает с наиболее летучим компонентом материала фотокатода.

В качестве материала экрана исполь зуется монокристаллическая пластина полупроводникового семейства АЗ В (например, А1хСА „АБ), природа которого близка к природе материала

ОЭС-фотокатода (в данном случае

GaAs). Монокристалличность материала экрана во много раз уменьшает газовыделение при его обеэгаживанйи, а близость химической природы материалов фотокатода и экрана приводит к тому, что летучий компонент материа -. ла экрана (в данном случае As-мышьяк), .выделяющийся в результате частичного разложения экрана иэ Alx

Gag As при его обезгаживации в процессе изготовления или при бомбардировке электронами в процессе работы, не ухудшает. свойств поверхности фотокатода из GaAs. Другие возможные пары: :фотокатод InP— экран GaP, фотокатод Inz Gay @As экран А1 ба As . ê т.д. .v