Матеріал для функціональних пристроїв оптоелектроніки на основі монокристалів напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію

Матеріал для функціональних пристроїв оптоелектроніки на основі монокристалів напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію, який відрізняється тим, що як активний елемент використаний монокристал напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію (Ga0.4In0.6)2Se3. (19) (21) u200901949 (22) 04.03.2009 (24) 25.08.2009 (46) 25.08.2009, Бюл.№ 16, 2009 р. (72) СТУДЕНЯК ІГОР ПЕТРОВИЧ, КРАНЬЧЕЦ МЛАДЕН, HR, СУСЛІКОВ ЛЕОНІД МИХАЙЛОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" 3 (Ga0.4In0.6)2Se3 характеризуються низьким оптичним поглинанням та високою прозорістю у широкому спектральному інтервалі від 0.6 до 16мкм. Коефіцієнт оптичного поглинання в цьому спектральному інтервалі менший, ніж 0.1см-1. Більше того, опромінювання монокристала (Ga0.4In0.6)2Se3 загальною дозою 5x1016см-2 електронів з енергією 8МеВ не впливає на спектри поглинання. Таким чином, даний матеріал володіє рядом параметрів, які дозволяють використовувати його у ролі активних елементів функціональних пристроїв оптоелектроніки, а саме оптичних затворів, модуляторів та дефлекторів оптичного випромінювання, принцип дії яких ґрунтується на явищі повороту площини поляризації падаючого світла. Перевагою монокристала (Ga0.4In0.6)2Se3 є температурна незмінність величини питомого повороту площини поляризації при певній довжині хвилі в широкому інтервалі температур при наявності низького оптичного поглинання, високої прозорості у широкому спектральному інтервалі та значної радіаційної стійкості. Приклад. Для одержання 10г речовини (Ga0.4In0.6)2Se3 брали 1.2958г Ga, 3.2010г In та 5.5032г Se і загружали у вакуумовану кварцову ампулу довжиною 160мм та діаметром 20мм, в якій потім проводили синтез з використанням таких температурних режимів: а) протягом 1 год проводили нагрівання до температури 823°К і витримували при цій температурі протягом 1 дня з метою уникнення розтріскування ампули; б) швидко нагрівали (з швидкістю 50К/год) до температури 1270°К, витримували протягом 1 год при цій температурі та охолоджували до кімнатної температури при виключеній печі. Отриманий полікристалічний матеріал розтирався у грубий порошок і проводилося вирощування монокристалів даної сполуки методом Бріджмена. Із одержаних монокристалів виготовляють орієнтовані плоскопаралельні пластинки товщиною 1.5мм вздовж кристалографічного напрямку [001], які потім шліфують та полірують з усіх сторін на пасті ГОІ. Якщо довести товщину до значення 0.73мм, то виготовлена таким чином плоскопаралельна пластинка може бути викорис 43566 4 тана у ролі активного елемента функціонального пристрою оптоелектроніки, здатного повертати площину поляризації на 90° на довжині хвилі l=(0.5935±0.0005)мкм, причому кут повороту не змінюється в широкому інтервалі температур Т=77-300°К. Застосування монокристала напівпровідникового твердого розчину (Ga0.4In0.6)2Se3 у ролі активного елемента функціональних пристроїв оптоелектроніки для передачі та перетворення інформації в оптичних системах різноманітного призначення дозволяє значно покращити їх температурну стабільність за рахунок сталого значення питомого повороту площини поляризації оптичного випромінювання з довжиною хвилі l=(0.5935±0.0005)мкм в широкому інтервалі температур 77-300°К. Використання монокристала напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію (Ga0.4In0.6)2Se3 у ролі активного елемента функціональних пристроїв оптоелектроніки дає можливість застосовувати його в різних промислових виробництвах, де має місце використання оптичних затворів, модуляторів та дефлекторів оптичного випромінювання з метою регулювання промислових процесів, особливо у вибухово-, вогне- та радіаційно-небезпечних середовищах. Планується використання монокристала напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію (Ga0.4In0.6)2Se3 в лабораторіях УжНУ при виконанні фундаментальних досліджень нових напівпровідникових матеріалів. Джерела інформації: 1. Застосування монокристала напівпровідникового твердого розчину селеніду галію-індію (Ga0.4In0.6)2Se3 як матеріалу для функціональних пристроїв оптоелектроніки: Патент України №34945, МПК G01K 17/08 (2008.01) / Студеняк І.П., Краньчец М, Сусліков Л.М. - №u200804506; Заявлено 29.04.2008; Опубл. 26.08.2008, Бюл. №16. - 2с – найближчий аналог. 2. Popovic S., Celustka В., Ruzic-Toros Z., Broz D. X-ray diffraction study and semiconducting properties of the system Ga2Se3-In2Se3. // Phys. Stat. Sol. (a). -1977.-Vol.41. - P.255-262. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 43566 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601