Тонкоплівковий перетворювач випромінювання прямої дії

Тонкоплівковий перетворювач випромінювання прямої дії, який виконаний у вигляді розташованої між двома скляними пластинами тонкоплівкової структури, що містить джерело змінної напруги, приймач випромінювання та електролюмінесцентний випромінювач, який відрізняється тим, що в нього введені джерела постійної напруги та опорного сигналу, а структура виконана у вигляді матриці, в кожну комірку якої введено підсилювач сигналу від фотоприймача, що складається з тонкоплівкового транзистора та двох навантажувальних резисторів, при цьому структура має чотири інтегральні рівні у нижньому рівні знаходиться тонкоплівковий електролюмінесцентний випромінювач, в другому - канал тонкоплівкового транзистора, навантажувальний резистор і шини змінної та опорної напруги, в третьому - електрод затвора тонкоплівкового транзистора, навантажувальний резистор і шина нульового потенціалу, в верхньому інтегральному рівні знаходиться приймач випромінювання і шина постійної напруги живлення Винахід відноситься до галузі електронного приладобудування, точніше - до техніки перетворювачів випромінювання і може бути використаний при виготовленні інтегральних перетворювачів випромінювання у видиму область спектра ВІДОМІ електронно-оптичні перетворювачі (ЕОП), що являють собою багато-каскадні електровакуумні прилади, що містять приймальний фотокатод, кілька камер зі своїми системами фокусирующих та прискорюючих електродів, люмінесцентний екран і генератор живлячих напруг При цьому оптичний зв'язок між каскадами ЕОП виконай на основі структур люмінофорфотокатод (В П Бегучев, А Л Чапкевич Электроннооптические преобразователи Состояние и тенденции развития // Прикладная физика, - 1999, № 1 - С 23-26 ) Електронно-оптичні перетворювачі другого і третього поколінь характеризуються дуже складною технологією виготовлення, а відтак і високою вартістю Вартість ЕОП першого покоління значно нижче, але такі перетворювачі мають невисоку чутливість, великі габарити і масу, а також вимагають застосування високовольтних джерел живлення (до 20кВ) У той же час існують застосування, де на перший план виходять вимоги низького енергоспоживання і малих мас-габаритних пара метрів Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, по сукупності ознак є плівковий електролюмінісцентний перетворювач випромінювання (ЕЛП), являє собою генератор змінної напруги, що навантажено на послідовно з'єднані резистор фотоприймача та ємність електролюмінісцентного конденсатора Плівкова структура отримана шляхом послідовного нанесення на скляну пластину плівок вихідного прозорого електрода, електролюмінофора, проміжного шару, фотовідчутно шару і вхідного прозорого електрода При цьому випромінювання через вхідний прозорий електрод попадає на фоточуттєву плівку, змінюючи її опір і, тим самим, модулюючи змінну напругу, прикладену між вхідним і вихідної прозорими електродами (Дубинин Ф Д Оптоэлектронные модели однородных сред Москва Радио и связь 1984 г 124 стр) ЕЛП перетворювачі випромінювання мають низьку чутливість, недостатню контрастність вихідного випромінювання (мале відношення сигнал/шум) і низьку швидкодію, викликану великою ємністю фотопровідника В основу винаходу поставлена задача розробки малогабаритного, економічного, чуттєвого перетворювача випромінювання з оптимальним СО Ю (О 61534 стійної 6, змінної 7, і опорної 8 напруги В свою співвідношенням таких характеристик, як просточергу, джерело 8 опорної напруги містить тонкоровий дозвіл і відношення сигнал/шум, завдяки плівковий транзистор 9, та резистори 10, 11, 12, введенню в його структуру внутрішнього підсилю13 вача сигналу на основі тонко-плівкових транзистоПри цьому вихід джерела 6 постійної напруги рів Що дозволило розв'язати ланцюги приймача і з'єднаний з фотоприймачем 1 та резистором 13, випромінювача, тобто живити приймач випромінюфотоприймач 1 з'єднаний із затвором транзистора вання від джерела постійної напруги, а електроЗ та резистором 4, другий вивід якого з'єднаний із люмінісцентну структуру - від джерела змінної назагальним проводом, резистор 13 з'єднаний із запруги Це дозволило позбутися впливу ємності твором транзистора 9 та резистором 12, другий фотопровідника на характеристики ЕЛІ при живвивід якого з'єднаний із загальним проводом, джеленні останнього знакозмінною напругою, що обрело змінної напруги 7 з'єднане зі стоками транзимежувала параметри ЕЛП (чутливість і швидкодія) сторів 3 та 9, істок транзистора 3 з'єднаний із реТакий технічний результат може бути досягнузистором 5 і верхньою обкладкою конденсатора 2, тий в тонкоплівковому перетворювачі випромінюісток транзистора 9 з'єднаний із резистором 11 і вання прямої дії, який являє собою розташовану нижньою обкладкою конденсатора 2, один з вивоміж двома скляними пластинами тонкоплівкову дів резистора 10 з'єднаний із загальним проводом, структуру, що містить джерело змінної напруги, а другий - з резисторами 5 та 11 приймач випромінювання та електролюмінісцентний випромінювач, згідно з виноходом, в нього Конструктивно осередок являє собою сфорвведені джерела постійної напруги та опорного мовану між двома скляними пластинами тривимірсигналу, а структура являє собою матрицю, в кожну тонкоплівкову структуру, у якій можна виділити ну комірку якої введено підсилювач сигналу від чотири інтегральних рівні, розділені діелектричнифотоприймача, що складається з тонкоплівкового ми плівками У нижньому рівні знаходиться структранзистора та двох навантажувальних резистотура тонкоплівкового електролюмінісцентного вирів, при цьому структура має чотири інтегральні промінювача типу метал-діелектрикрівні у нижньому рівні знаходиться тонкоплівковий напівпровідник-діелектрик-метал В другому рівні електролюмінісцентний випромінювач, в другому знаходяться канал тонкоплівковогого транзистора, канал тонкоплівкового транзистора, навантажуварезистор 5, а також шина напруги збудження елекльний резистор і шини змінної та опорної напруги, тролюмінісценцм (від джерела 7) та шину 14 потев третьому - електрод затвора тонкоплівкового нціалу в точці з'єднання резисторів 5 і 10 Третій транзистора, навантажувальний резистор і шина рівень містить електрод затвора тонкоплівкового нульового потенціалу, в верхньому інтегральному транзистонкоплівкового транзистора, резистор 4 і рівні знаходиться приймач випромінювання і шина шину нульового потенціалу 15 Приймач випроміпостійної напруги живлення нювання 1 знаходиться в четвертому, верхньому інтегральному рівні, у якому також проходить шина Таким чином, використання в перетворювачі від джерела постійної напруги 6 тонкоплівкових транзисторів дозволило досягти високої чутливості і швидкодії, диференційна схема - високої контрастності вихідного зображення, а використання тривимірної тонкоплівкової технологи, при якій приймач випромінювання може займати всю площу пікселя, - оптимального співвідношення між просторовим дозволом і відношенням сигнал/шум На фіг 1 зображена принципова схема перетворювача, на фіг 2 - конструкція комірки перетворювача Принципова схема перетворювача складається з фотоприймача 1, електролюмінісцентного конденсатора 2, тонкоплівкового транзистора З, навантажувальних резисторів 4 та 5, джерел по Комірка функціонує таким чином Під дією випромінювання змінюється опір фотоприймача 1 і, отже, напруга на затворі тонкоплівкового транзистора 3, що призводить до зміни опору його каналу Опір каналу транзистора 9 залишається постійним і визначається темновим опором резистора 13 Напруга збудження електролюмінісценцм від джерела 7 подається на стоки транзисторів 3 та 9, при цьому амплітуда напруги на электролюминесцентном конденсаторі 2 визначається різницею сигналів від опорів фотоприймача 1 та резистора 13, що знаходяться під дією випромінювання й у темряві Резистор 10 визначає величину змінного струму через диференціальну схему 61534 Фіг І Ига 14 ««иоюгавюдвога^ ХШДОШШІШШШІШШШШЖІШШШШШіЖиШШіШШШ щлшшшшщшшшшц. - скло Ш Ш - ІТО И і | - желектшк - люмінофор ^^Ш - метал І5£Я — напівпровідник Фіг 2 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119