| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2170994
СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ твердотільних фотогальванічні елементи ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ СВІТЛА В ЕЛЕКТРИЧНУ ЕНЕРГІЮ
Ім'я винахідника: Федоров М.І .; Смирнова М.М .; Карелін С.В.
Ім'я патентовласника: Вологодський державний технічний університет
Адреса для листування: 160035, г.Вологда, вул. Леніна 15, Вогт, Патентний відділ
Дата початку дії патенту: 2000.04.05
Винахід відноситься до оптоелектроніці, зокрема до пристроїв, що перетворює променисту енергію в електричну, і може бути використано в напівпровідниковій електроніці, зокрема оптоелектроніці, і в медичних технологіях при опроміненні УФ в физиокабинет, на підприємствах АПК при опроміненні тварин, в екології при вимірюванні низьких інтенсивностей випромінювання від екранів телевізорів і моніторів комп'ютерів. Технічний результат винаходу полягає в підвищенні чутливості по фото-ЕРС. Суть винаходу: на підкладку з неорганічного напівпровідника арсеніду галію (GaAs), сильно легованого донорной домішкою, наноситься вакуумним напиленням тонкий шар органічного напівпровідника n-типу хлоріндійфталоціаніна (ClInPc), що володіє високим коефіцієнтом поглинання в УФ-області. Виготовлення твердотільного фотогальванічного елемента пропонованим способом дозволяє підвищити фоточутливість до 10 -4 Вт / м 2.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до оптоелектроніці, зокрема до пристроїв, що перетворює променисту енергію в електричну, і може бути використано в приладах для вимірювання освітленості, інтенсивності випромінювання, дози ультрафіолетового опромінення в агропромисловому комплексі та в якості датчика для визначення концентрації озону в атмосферному шарі Землі.
Відомий спосіб виготовлення тонкопленочного фотоелектричного перетворювача з pin-структурою на основі 
= Si: H (патент США N 4772335, кл. 136/258, 1988).
Цей спосіб виготовлення полягає в наступному: на скляну підкладку наносять омічний тильний електрод. На електрод наносять тонкий легований шар p- або n-типу осадженням = Si: H з газоподібної фази. На легований шар наносять осадженням з газоподібної фази товстий шар з нелегованого = Si: H. На нелегований шар наносять осадженням з газоподібної фази другий легований шар p- або n-типу з = Si: H. На другий легований шар = Si: H наносять верхній електрод у вигляді провідної плівки з SnO 2. На верхній електрод наносять металевий колектор. На верхньому електроді розміщують кварцове скло. Кварцові скло покривають антіотражающім покриттям з CaF 2 або MgF 2.
Фотоелектричний перетворювач, виготовлений таким способом, має фотоелектричної чутливістю в області 200-400 нм. Однак в отриманих по такому способу ультрафіолетових фотоелектрііческіх перетворювачах є істотні недоліки: неможливість отримання спектральної фоточутливості в широкому інтервалі 200 - 1000 нм, неможливість отримання високої фоточутливості по фото-ЕРС для вимірювання малих інтенсивностей, складність технології виготовлення.
Відомий спосіб виготовлення твердотільного фотогальванічного елемента для перетворення енергії світла в електричну (патент РФ N 2071148, кл. H 01 L 31/18, 1996), який полягає в наступному: на платівку арсеніду галію завтовшки 0,4 мм, попередньо піддану травленню, наносять тиловий омічний електрод зі сплаву германію та золота. На протилежну поверхню арсеніду галію наносять в вакуумі фоточутливий шар фталоцианина міді товщиною 20 нм. Шар фталоцианина міді піддають легування очищеним киснем. На шар фталоцианина напилюють напівпрозорий електрод зі срібла, що пропускає 10% падаючого світла. Недоліком даного способу є невисока фоточутливість по фото-ЕРС.
Мета винаходу - підвищення фоточутливості по фото-ЕРС.
Для цього в способі отримання ультрафіолетового перетворювача, що включає нанесення на напівпровідникову підкладку фоточувствительного шару, його легування і нанесення на протилежні сторони електродів, в якості матеріалу підкладки використовують неорганічний напівпровідник арсенід галію (GaAs), сильно легований донорной домішкою, а фоточутливий шар наноситься вакуумним напиленням органічного напівпровідника n-типу хлоріндійфталоціаніна (ClInPc), що володіє високим коефіцієнтом поглинання і високою фоточутливістю в УФ-області (фіг. 1).
Новим в пропонованому способі в порівнянні з прототипом є нанесення фоточувствительного шару хлоріндійфталоціаніна (ClInPc) на підкладку з арсеніду галію (GaAs), що дозволило підвищити фоточутливість до 10 -4 Вт / м 2 (фіг. 2).
Суть винаходу пояснюється графічним матеріалом, де на фіг. 1 - спектр поглинання CuPc і ClInPc; на фіг. 2 - залежність напруги холостого ходу U від інтенсивності опромінення E в логарифмічному масштабі, побудована на підставі даних експерименту, наведених у таблиці.
 |
 |
 |
Приклад: на платівку арсеніду галію, сильно легированную донорной домішкою, товщиною 0,4 мм, попередньо піддану травленню, наносять тиловий омічний електрод зі сплаву германію та золота. На протилежну поверхню арсеніду галію наносять в вакуумі фоточутливий шар органічного напівпровідника n-типу хлоріндійфталоціаніна (ClInPc) товщиною 20 нм. Шар хлоріндійфталоціаніна піддають легування очищеним киснем. На шар хлоріндійфталоціаніна напилюють напівпрозорий електрод зі срібла, що пропускає 10% падаючого світла. Виготовлення твердотільного фотогальванічного елемента пропонованим способом дозволяє підвищити фоточувствітльность до 10 -4 Вт / м 2. |
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб виготовлення твердотільного фотогальванічного елемента для перетворення енергії світла в електричну енергію, що включає нанесення фоточувствительного шару з органічного напівпровідника на підкладку з неорганічного напівпровідника і розміщення їх між двома електродами, один з яких напівпрозорий, що відрізняється тим, що в якості неорганічного напівпровідника використовують арсенід галію n- типу (n + -GaAs), а в якості органічного напівпровідника наносять тонкий шар хлоріндійфталоціаніна n-типу (n-ClInPc).
Версія для друку
Дата публікації 12.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.