Научная статья на тему 'ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЕННОГО КОНТАКТА ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ РАЗРЯДА В ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЯЧЕЙКЕ'

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЕННОГО КОНТАКТА ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ РАЗРЯДА В ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЯЧЕЙКЕ Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

CC BY
34
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
газоразрядная ячейка / демпфирующая ячейка / арсенид галлий / кремний / легированного серой / полупроводниковая фотографическая ионизационная камера / инфракрасное излучение / фотоэлектрический гистерезис / фотографический эффект. / gas discharge cell / damping cell / gallium arsenide / silicon doped with sulfur / semiconductor photographic ionization chamber / infrared radiation / photoelectric hysteresis / photographic effect.

Аннотация научной статьи по технике и технологии, автор научной работы — Хайдаров, З., Хайдаров, Б. З.

Теоретически и экспериментально изучены физические явления в газоразрядной ячейке с полупроводниковыми электродами из полуизолирующего арсенида галлия и кремния, легированного серой. Показано, что плазменные контакты к полупроводниковым электродам положительно влияют на стабильность свечения газового разряда при выбранных условиях. Компенсированный хромом арсенид галлий с двумя плазменными контактами стабилизирует работы преобразователя изображений в широком интервале рабочих температур и длин волн. Экспериментально подтверждается, что на основе газоразрядной ячейки с дополнительной демпфирующей ячейкой полупроводниковая фотографическая ионизационная камера обеспечивает фотографирование объектов в области ИК-излучений от 0,38 мкм до 11 мкм и далее. Экспериментальные результаты удовлетворительно согласуется с теоретическими расчетами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технике и технологии , автор научной работы — Хайдаров, З., Хайдаров, Б. З.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PHYSICAL PROPERTIES OF PLASMA CONTACT IN THE STABILIZATION OF THE DISCHARGE IN A GAS-DISCHARGE CELL

Physical phenomena in a gas-discharge cell with semiconductor electrodes made of semi-insulating gallium arsenide and silicon doped with sulfur have been theoretically and experimentally studied. It is shown that plasma contacts to semiconductor electrodes have a positive effect on the stability of the gas discharge glow under the chosen conditions. Chromium-compensated gallium arsenide with two plasma contacts stabilizes the operation of the image converter over a wide range of operating temperatures and wavelengths. It is experimentally confirmed that on the basis of a gas-discharge cell with an additional damping cell, a semiconductor photographic ionization chamber provides photographing of objects in the IR radiation region from 0.38 μm to 11 μm and beyond. The experimental results agree satisfactorily with theoretical calculations.

Текст научной работы на тему «ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЕННОГО КОНТАКТА ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ РАЗРЯДА В ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЯЧЕЙКЕ»

Oriental Renaissance: Innovative, (E)ISSN:2181-1784

educational, natural and social sciences www.oriens.uz

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7 3(5), May, 2023

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАЗМЕННОГО КОНТАКТА ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ РАЗРЯДА В ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЯЧЕЙКЕ

Хайдаров З1., Хайдаров Б. З2.

1 Ферганский государственный университет 2Ферганский политехнический институт

АННОТАЦИЯ

Теоретически и экспериментально изучены физические явления в газоразрядной ячейке с полупроводниковыми электродами из полуизолирующего арсенида галлия и кремния, легированного серой. Показано, что плазменные контакты к полупроводниковым электродам положительно влияют на стабильность свечения газового разряда при выбранных условиях. Компенсированный хромом арсенид галлий с двумя плазменными контактами стабилизирует работы преобразователя изображений в широком интервале рабочих температур и длин волн. Экспериментально подтверждается, что на основе газоразрядной ячейки с дополнительной демпфирующей ячейкой полупроводниковая фотографическая ионизационная камера обеспечивает фотографирование объектов в области ИК-излучений от 0,38 мкм до 11 мкм и далее. Экспериментальные результаты удовлетворительно согласуется с теоретическими расчетами.

Ключевые слова: газоразрядная ячейка, демпфирующая ячейка, арсенид галлий, кремний, легированного серой, полупроводниковая фотографическая ионизационная камера, инфракрасное излучение, фотоэлектрический гистерезис, фотографический эффект.

ABSTRACT

Physical phenomena in a gas-discharge cell with semiconductor electrodes made of semi-insulating gallium arsenide and silicon doped with sulfur have been theoretically and experimentally studied. It is shown that plasma contacts to semiconductor electrodes have a positive effect on the stability of the gas discharge glow under the chosen conditions. Chromium-compensated gallium arsenide with two plasma contacts stabilizes the operation of the image converter over a wide range of operating temperatures and wavelengths. It is experimentally confirmed that on the basis of a gas-discharge cell with an additional damping cell, a semiconductor photographic ionization chamber provides photographing of objects in the IR radiation region from 0.38 ¡dm to 11 ¡dm and beyond. The experimental results agree satisfactorily with theoretical calculations.

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

3(5), May, 2023

Keywords: gas discharge cell, damping cell, gallium arsenide, silicon doped with sulfur, semiconductor photographic ionization chamber, infrared radiation, photoelectric hysteresis, photographic effect.

фоточувствительным электродом является основным элементом в полупроводниковой фотографической ионизационной камере (ПФИК). Она нашла достаточно широкое применение в области фотоэлектроники при регистрации видимого и инфракрасного (ИК) излучений, а также тепловых полей объектов [1-3].

Прохождение постоянного тока в такой системе сопровождается рядом своеобразных явлений, приводящих к стабилизации газоразрядного тока, возможности управления величиной последнего и пространственным распределением по сечению разряда путем модуляции проводимости полупроводникового электрода. Многообразие факторов, определяющих полупроводниковую стабилизацию разряда и их нелинейные функциональные связи, делают эту проблему достаточно сложной. Однако, демпфирующая свойства полупроводникового фотоприемника в виде однородного распределенного сопротивления играет особую роль. Только высокоомный электрод в виде однородного распределенного сопротивления обеспечивает стабилизации газового разряда по площади поперечного сечения [4].

В этой работе были исследованы область стабилизации разряда в широкой области давлений газа и сопротивления фотоприемников с полупроводниковыми электродами из арсенида галлия, компенсированного хромом (GaAs) при комнатной температуре и кремния, легированного платиной ^КР1>) [5] при температуре жидкого азота. При удельном сопротивлении полупроводника от 107 Ом см до 1,3* 108 Ом см существует широкая область стабилизации при всех исследованных значениях давления газа, включая атмосферное. Кроме того, было установлено, что при удельном сопротивлении полупроводника ниже 106 Ом-см стабилизация разряда в газоразрядной ячейке не наступает. По этой причине полупроводниковая пластина из кремния, легированная серой [6] не может, использована в качестве

фотоприемника в газоразрядной ячейке при постоянном токе, то есть в ждущем режиме, поскольку, даже при температуре жидкого азота его удельное сопротивление составляет не выше 106 Ом см. Поэтому она используется в импульсном, то есть в стробирующем режиме. Однако, стробирующий режим в ПФИК не отвечает современным требованиям при ИК-фотографировании с

ВВЕДЕНИЕ

Плоская газоразрядная ячейка с полупроводниковым

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

3(5), May, 2023

подобными фотоприемниками типа Si<S> для длинноволновой области спектра. Во-первых, требуется мощный не менее 300 ваттный, по крайней мере, импульсный генератор. Во-вторых, равновесные носители разряда в газоразрядной ячейке при импульсном режиме создает сильный фон, поскольку напряженность поля в ней составляет не менее 108 В/см. Это препятствует обеспечения контрастного ИК-изображения. Однако, полупроводниковая пластина из Si<S> обеспечивает фотографическую регистрацию и пространственную диагностику лазерных излучений до 11 мкм [7 - 9].

Целью настоящей работы является создание условия - стабильного свечения газового разряда при постоянном токе, то есть в ждущем режиме работы газоразрядной ячейки ПФИК и тем самым, обеспечения фотографической регистрации в далекой инфракрасной области спектра.

Ниже приводятся результаты исследования при стабилизации разряда в газоразрядной ячейке с электродами из Si<S> и GaAs с плазменными контактами, в обсуждении сопоставляются теоретические и экспериментальные результаты. Мы данной работе использовали богатый опыт исследования плазменных контактов на основе полуизолирующего арсениде галлия [10-12].

Экспериментальная установка и методика исследования

Конструкционная схема ПФИК показана на рис.1,а. На рисунке приняты следующие обозначения: 1 - полупроводниковый фотоприемник, 2 -газоразрядный промежуток, 3 - прозрачный контрэлектрод, 4 - волоконно-оптический элемент, 5 - газонаполняемая камера, 6 - входное окно газонаполняемой камеры, 7 - выходное окно газонаполняемой камеры, 8 - узел откачки и напуска газа, 9 - сосуд Дьюара, 10 - полый кольцевой охладитель, 11 - вакуумированный кожух кольцевого охладителя, 12 - вакуумный объем сосуда Дьюара, 13 - вакуумный узел сосуда Дьюара для откачки воздуха, 14 -входное окно вакуумированного кожуха, 15 - крышка вакуумированного кожуха.

Основная часть ПФИК является газоразрядная ячейка, которая состоит из фотоприемника 1 и контрэлектрода 3. Контрэлектрод изготавливается из волоконно-оптической шайбы с проводящим прозрачным покрытием из Бп02. При проецировании на поверхность фотоприемника 1 инфракрасного (ИК) изображения объекта, в нем возникает распределение фотопроводимости, повторяющегося интенсивности падающего ИК излучения. При приложении между фотоприемником 1 и прозрачным контрэлектродом 3 достаточного по величине напряжения происходит пробой газоразрядного промежутка 2.

Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

Плотности тока и яркости свечения газоразрядной плазмы будет определяться распределением фотопроводимости полупроводникового фотоприемника 1. Изображение через контрэлектрод 3 передается в виде видимого и ультрафиолетового излучения на выход устройства с помощью волоконно-оптического элемента 4. Торец волоконно-оптического элемента 4 стыкуется с входом электронно-оптического преобразователя - ЭП-16 (производство России).

На опыте фотографируемым и наблюдаемым объектом являлась щель ИК-монохроматора с призмой №С1 и источником света типа «глобар» с ферритовым стержнем. Изображение щели проектировалось линзой из ВаР2 на приемную поверхность фотоприемника. Интенсивность излучения была измерена термостолбиком типа ЛЭТИ с чувствительностью 0,72 В/Вт.

14

12

13

1 2

3

4

5 7 15

Рис. 1, а. Конструкция (схематически) полупроводниковой фотографической ионизационной камеры.

б

в

Рис.1,б. Газоразрядная ячейка с фотоприемником из GaAs, рис.1,в - с фотоприемником из Si<S> и демпфирующим электродом из GaAs.

1 - входной электрод из стекла со SnO2;

2 - слюдяные пластинки с отверстиями

в центре; 3 - ОаЛ8; 4 - волоконно-оптическая шайба со SnO2; 5 - фотоприемник из Si<S>.

Опиты, проводились для двух видов конфигурации полупроводников и прозрачных контрэлектродов. Как видно из рис.1,б в первом виде конфигурации, полупроводниковая пластина 3 из арсенида галлия, компенсированного хромом (GaAs) расположена между стеклянной пластинкой 1 и волоконно-оптической шайбой 4 с проводящими покрытиями из Бп02, при этом полупроводниковая пластина отделена от 1 и 4, газовыми зазорами 2 толщиной до 100 мкм каждый. В этом случае эксперимент проводился при комнатной температуре с освещением белого света.

6

Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

Во втором виде конфигурации электродов (рис.1,в), чувствительный к инфракрасному излучению фотоприемник из Si<S> был установлен на входной части газоразрядной ячейки. Омический контакт на приемной поверхности кремния создавался слоем фосфора методом термодиффузии с концентрацией 3*1019 см-3 толщиной 8 мкм и напиленный в вакууме по краям кольцо из золото. Внутренняя поверхность фотоприемника из Si<S> отделена от демпфирующей пластины из GaAs через газовый зазор толщиной до 100 мкм, а вторая поверхность GaAs - от волоконно-оптической шайбы, тоже через газовый зазор с такой же толщиной. В этом случае эксперимент осуществлялся при температуре термоэлектрического охладителя с инфракрасным излучением ИК-монохроматора.

Вольтамперные и релаксационные кривые газоразрядной ячейки сняты на двухкоординатном потенциометре типа ЛКД4-003. Для построения характеристических кривых был использован фотоэлектрический умножитель (ФЭУ-19А), в котором зафиксированы величины токов, соответствующих свечению газового разряда. При этом свечение разряда направляется на ФЭУ непосредственно с выходного торца волоконно-оптической шайбы газоразрядной ячейки или с экрана ЭП-16.

МО"7, с МО-7, с

Рис. 2. Кинетика фототока при различных значениях напряженности электрического поля Е.

Еравно: 1 - 0,4*10*В/см, 2 - 0,9*104, 3 -1,3*104, 4 - 1,6*104, 5 - 2*104, 6 - 2,25*10*, 7 - З^О4, 8 - 5*104В/см. Интенсивность генерации Ж = 1016 см-3с-1.

Кривая 5 соответствует бесконечному эффективному времени жизни.

Теория

Плазменные контакты в газоразрядной ячейке оказывает особые воздействия на поверхность полупроводника. Воздействие носителей тока плазмы (электроны и ионы), а также поток фотонов создаваемые тормозным излучением электронов на поверхности полупроводника совместно со

Oriental Renaissance: Innovative, (E)ISSN:2181-1784

educational, natural and social sciences www.oriens.uz

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7 3(5), May, 2023

свечением газового разряда распространяется на всю глубину полупроводника. При таком представлении носители вызывает однородную объемную генерацию, пропорциональную фототоку jc, а также потоку фотоэлектронов I = j/e = фпЕ, где л - подвижность носителей в полупроводнике, n -концентрация фотоносителей, E - напряженность электрического поля, £ -коэффициент пропорциональности, физический смысл которого будет пояснен ниже.

Изменение концентрации неравновесных носителей n во времени с учетом воздействия газоразрядной плазмы описывается уравнением

где F - интенсивность оптической генерации, т - время жизни неравновесных носителей. Изменение тока газоразрядной ячейки j после включения напряжения определяется выражением в области Е < I сцт

-КрЕтехр[-tg-fttf)]], (2)

1

а в области Е > / сцх - выражением

На рис.2 показаны релаксационные кривые фототока, при различных значениях приложенного напряжения, рассчитанные по формулам (2) и (3). На рис. 3 - серия релаксационных кривых фототока при различных значениях интенсивности света рассчитанные, так же по формулам (2) и (3).

Экспериментальные результаты

Релаксационные кривые были сняты для GaAs с двумя плазменными контактами в газоразрядной ячейке с конфигурацией электродов, показанной на рис. 1, б. На рис. 4, а приведена серия релаксационных кривых для различных значений приложенного напряжения, а на рис. 4, б - для различных значений освещенности полупроводника с белым светом.

Были исследованы характеристики газоразрядной ячейки с двумя полупроводниковыми электродами - Si<S> и GaAs. Они устанавливались согласно конфигурации электродов показанной на рис.1, в. В такой конфигурации GaAs играет роль демпфера (стабилизирует горения разряда по поперечному сечению), а Si<S> обеспечивает фотографическую чувствительность по инфракрасному излучению с длиной волны до 11 мкм [7].

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

3(5), May, 2023

" j10"3, А/см2 а)

j10"2, А/см2 б)

3

4

2

0

1

0 4 8 12

M0"7, c

0

2

t-10"7, c

4

6

Рис. 3. Кинетика фототока при различных значениях интенсивности оптического возбуждения Ж. Ж равно: а) 1 - 0,6*1016 см'3с'1, 2 -1016, 3 - 1,5*1016, 4 - 2*1016, 5 - 3*1016 см-3с-1 при напряженности поля Е = 104 В/см; б) 1 - 0,8*1015см-3с-1, 2 - 0,2*1016, 3 -1016, 4 - 2*1016, 5 - 4*1016 см-3с-1 при напряженности поля Е = 3*10* В/см.

Вольтамперные характеристики газоразрядной ячейки приведены на рис.5, причем при различных скоростях подачи напряжения (рис.5, а), с различными значениями удельного сопротивления демпфирующего электрода из GaAs при постоянной скорости подачи напряжения (рис.5, б), и для различных значений интенсивности ИК-излучения (рис. 6) при постоянной скорости подачи напряжения.

На рис. 7 приведены характеристические кривые газоразрядной ячейки (зависимости тока ФЭУ от экспозиции H = = где J - интенсивность

освещения, t - время экспозиции), согласно конфигурации полупроводников из Si<S> и GaAs, показанной на рис. 1, в, без усиления свечения разряда (кривая 1) и с усилением на ЭП-16 (кривая 2).

Обсуждение результатов и выводы

Из теоретических расчет следует (рис. 2), что стационарное значение концентрации неравновесных носителей п резко возрастает (кривая 5) и обращается в бесконечность при Из этого условия можно выяснить

физический смысл коэффициента Обозначим X = 1/£ - некоторая эффективная длина, характерная для возбуждающего действия плазменного потока на полупроводник. Тогда условие можно переписать в виде t =

Х/^Е = т или X = ¡Ет. Наибольший эффект воздействия плазменного возбуждения имеет место в том случае, когда длина дрейфового смещения носителей в полупроводнике LE = ¡¡Ет становится равной X. Иначе говоря, когда

Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

1,6 -

1,2 -

0,8 -

0,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 4, а

j, мА 4

3

Рис. 4, б 2 , 1

0,4

1,2 t, c

2,0

4

t, c

Рис. 4, а. Кинетика фототока для различных значений приложенного напряжения на газоразрядной ячейке при постоянной интенсивности освещения (4*10-3Вт/см2). Напряжение равно: 1 - 2 кВ; 2 - 2,7 кВ; 3 - 2,9 кВ; 4 - 3 кВ; 5 - 3,05 кВ.

Рис. 4, б. Кинетика фототока для различных значений интенсивности освещения при постоянном значении напряжения на газоразрядной ячейке (3 кВ).

Интенсивность освещения J равно: 1 - 5*10-5Вт/см2, 2 - 10-4Вт/см2, 3 - 6*104Вт/см2,

4 - 4*10-3Вт/см2.

время пролета п носителем характерной длины X достигает времени жизни п = т при увеличении напряженности поля. Если ввести время пролета п носителем всей длины полупроводника L (п = L/¡E) то тогда, условие можно записать в виде т = (X / V) Чпр. Это условие напоминает условие эксклюзии (т = tпр) с тем отличием, что перед tпр стоит множитель X / V -отношение характерной длины к длине образца. Таким образом, X несомненно, связано с эффективностью воздействия плазмы. На приведенных релаксационных кривых рис. 2 характерно то, что при Е = 1/£лт релаксация выражается линейным нарастанием тока с наклоном, соответствующим темпу оптической генерации при отсутствии рекомбинации. В этом случае рекомбинационные потери носителей в точности восполняются генерацией от плазмы и эффективное время жизни 1/тэф = 1/т - Е - обращается в бесконечность. В области Е < 1/£лт, тэф положительно, фототок имеет стационарное значение. При Е > 1/£лт реализуется условие отрицательного времени жизни, стационарное состояние отсутствует, имеет место экспоненциальное нарастание фототока во времени.

Как видно из экспериментальных релаксационных кривых на рис. 4 их общий характер в известной мере согласуется с теоретическими расчетами (рис. 2 и 3), в том числе и в области отрицательного времени жизни. Для напряжения 2 кВ наблюдается достижение стационарного состояния, при больших

8

6

4

2

0

0

6

0

2

0

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

3(5), May, 2023

напряжениях происходит резкое возрастание тока (рис. 4, а). Сильное влияние на релаксацию оказывает интенсивность освещения, что иллюстрирует серия кривых, приведенных на рис. 4, б. С увеличением интенсивности растет начальный скачок и сокращается время задержки последующего нарастания. Все это происходит при больших приложенных напряжениях и таким образом, реализуется положительная обратная связь в газоразрядной ячейке с электродом из арсенида галлия с двумя плазменными контактами. Из приведенных вольтамперных характеристик на рис. 5 видно, что ток в газоразрядной ячейке до напряжения примерно 900 В отсутствует. При указанном напряжении происходит пробой газоразрядных зазоров и увеличение тока с повышением напряжения. Кривая снималась на двухкоординатном потенциометре типа ЛКД4-003, следующим образом: напряжение с примерно постоянной скоростью поднималось до некоторого фиксированного значения (А или Б, или В) и затем подъем напряжения резко прекращался, и с этого момента происходило самопроизвольное нарастание тока с одновременным уменьшением напряжения на газоразрядном зазоре. При остановке подъема напряжения ниже значения, соответствующего точке "А", изменения тока во времени не присходило. В ходе кривых с различными скоростями подема в точках "А", "Б" и "В" наблюдается различные темпы самопроизвольного нарастания тока, то есть в точке "В" темп нарастания намного сильнее чем в точке "А". Таким образом, значения токов и напряжений выше точки "А" по-существу является нестационарными. На вид вольтамперных характеристик существенное влияние оказывает удельное сопротивление демпфирующего электрода из GaAs. Как видно из приведенных кривых на рис. 5,б при больших значениях удельного сопротивления GaAs (5,7* 108 Ом см - кривая 3) при имеющееся мощности источника напряжения самопроизвольное нарастание тока отсутствует. Таким образом, удельное сопротивление оказывает существенное влияние на темп самопроизвольного нарастания и величины фототока, причем чем меньше удельное сопротивление тем раньше и быстрее происходит самопроизвольное нарастание. Теперь обсудим вольтамперные характеристики показанных на рис. 6. Поскольку фотоприемным электродом является пластинка из 8кБ>, то освещение производилось ИК-монохроматором с длиной волны 6,9 мкм (при этой длине волны данный фотоприемник имеет высокую чувствительность [7]). Как видно из кривых при больших интенсивностях ИК-излучения присутствует положительная обратная связь, электрод из GaAs с двумя плазменными контактами не только обеспечивает положительную обратную свяь, а так же

Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

стаб

или

зир

ует

горе

U,kB

Рис. 5. Вольтамперные характеристики газоразрядной ячейки: а) с конфигурацией расположения электродов согласно рис. 1, в демпфирующим фотоприемником из GaAs ср = 107 Ом^см при различных скоростях подачи напряжения; б) с различными значениями удельного сопротивления (р) демпфирующего фотоприемника из GaAs при одинаковых скоростях подачи напряжения. рравно: 1 -р = 107, 2 -р = 8*107, 3 - р = 5,7х108 Ом см. В обоих случаях интенсивность освещения (белый свет) не меняется.

' 0 1 А I_^

0

0,8

1,6 2,4 U, кВ

3,2

Рис. 6. Вольтамперные характеристики газоразрядной ячейки с фотоприемником из Si<S> и демпфирующим электродом из GaAs с р = 107 Ом см при одинаковых скоростях подачи напряжения и различных значениях интенсивности ИК-излучения J.

J равно: 1 - 1 = 8*10-3, 2 - 1 = 2,2^10-3, 3 -1 = 4^10-4 Вт/см2.

105 10я 103 102 101

Н,см2/Дж

Рис. 7. Характеристические кривые (зависимость величины тока ФЭУ в относительных единицах от экспозиции)

газоразрядной ячейки с конфигурацией расположения электродов согласно рис. 1,в без усиления (кривая 1) и с усилением ИК-изображения на ЭП-16 (кривая 2).

ния разряда в сверхтонкой газоразрядной ячейке, а фотоприемник из Si<S> на входной части последней - фоточувствительность. Были исследованы фотографические свойства газоразрядной ячейки с дополнительной демпфирующей ячейкой с электродом из GaAs и фотоприемником из Si<S> (согласно конфигурации электродов на рис. 1, в). Необходимо отметить, что фотоприемник из Si<S> не стабилизирует разряд при температуре не только термоэлектрического охладителя, но и даже при температуре жидкого азота в ждущем режиме, то есть при постоянном токе. Только дополнительной демпфирующей ячейкой нам удалось получить фотографическое изображение щели ИК-монохроматора на длине волны 6,9 мкм при постоянном токе, то есть при ждущем режиме ПФИК. Как видно из приведенных характеристических кривых на рис. 7 фотографическая чувствительность составляет порядка 103 см2/Дж без усиления и 8* 104 см2/Дж с усилением на ЭП-16.

Существенным научным достижением настоящей работы является то, что впервые в газоразрядной ячейке применяется демпфирующая дополнительная

SJIF 2023 = 6.131 / ASI Factor = 1.7

3(5), May, 2023

ячейка (каскад) для стабилизации газового разряда и таким образом, появляется возможность продвижения инфракрасного фотографирования в далекую область вплоть до 10 мкм и далье. Тип фотоприемника на входной части газоразрядной ячейки при таком расположении электродов (рис.1, в) не оказывает сильного влияния на стабилизации разряда, только обеспечивает фотографическую чувствительность. Можно сказать, что с подобными конфигурациями расположения электродов могут применятся чувствительные к ИК-излучению даже низкоомные фотоприемники с удельным сопротивлением менее чем 106 Ом*см для инфракрасного фотографирования. Однако, только температурный диапазон, обеспечивающий фотоэлектрический гистерезис с фотографическим эффектом [2,3], позволяет достичь высокую чувствительность и контрастность в ПФИК.

ЛИТЕРАТУРА (REFERENCES)

1. Йулдашев Х.Т., Касымов Ш.С., Хайдаров З. // Прикладная физика. 2016. №

2. Хайдаров З., Йулдашев Х.Т. // Прикладная физика. 2016. № 5. С. 75.

3. Хайдаров З., K.3. Хайдарова, Йулдашев Х.Т. // Прикладная физика. 2017. №

4. Парицкий Л.Г., Хайдаров З., Мухамадиев О., Дадабаев О. // ФТП. 1993. Т. 27, № 11/12. С. 2009.

5. Хайдаров З. и др. Авторское свидетельство России № 1672879 от 22.04.1991.

6. Хайдаров З. и др. Авторское свидетельство России № 1697572 от 08.08.1991.

7. Туланов В.Т., Сиябеков Х.Б., Давлетова А.Ш., Ортаева К.А. // ФТП. 2001. Т.35. № 8. С. 1009.

8. Pojot B., Nand C. // J. Phys. 1984. V.45, P.539.

9. Pojot B., Grossmann G., Astier M., Nand C. // Sol. St. Commun. 1985. V.54 (1). P.57.

10. Касымов Ш.С., Париций Л.Г., Хайдаров З. Полупроводники. - Ташкент: ТашПИ им. Низами, 1981.

11. Лодыгин А.Н., Парицкий Л.Г., Хайдаров З. // ФТП. 1983. Т. 7. № 8. С. 1543.

12. Хайдаров З. Дис, доктора физ.-мат. наук. - Ташкент: НИИ Физики полупроводников и микроэлектроники при Национальном университете Узбекистана, 2022 г.

2. С. 94.

1. С. 65.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.