Фоточувствительный материал

 

с мо тек

Ф и

СПИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 528799

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.05.74 (21) 2023943/04 (51) М.Кл. G 03 С 1/00 с присоединением заявки—

Гасударствеиный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 22.05.81 ссср по делам изобретеиий и открытий (о3) Ъ ДК 771 531 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Д. Туряница, В. В. Химинец, Д. Г. Семак, Д. В. Чепур, А. А. Кикинеши и И. И. Туряница

Ужгородский государственный университет (71) Заявитель (54) ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к фоточувствительным материалам, содержащим полупроводниковый слой, для бессеребряной одноступенчатой фотографии и может быть использовано в устройствах записи — считывания оптической информации, голографии, технической фотографии.

В известных светочувствительных материалах, на которых реализуется одноступенчатая прямая фотозапись, используются халькогалогенидные полупроводниковые стекла типа AsgS3 As9Se, AsSeJ, As — Se—

Ge. При этом для однократного непосредственного, получения изображения на слое полупроводника экспонирование проводят светом из области оветочувствительности, которая соответствует области фундаментального поглощения полупроводни(ка. Результатом фотозаписи является соответствующий проецируемому расп(ределению интенс(ивностей освещения рельеф потемнения слоя, связанный с изменением (коэффовциентов п ропускан(ия, отражения и прело(мления света в местах (попадания активного света.

Вопрос о п(рироде наблюдаемого процесса однозначно еще не выяснен.

Возможно стирание контраста фотозаписи при термообработке слоев на матерна лах типа As2Se, и Cu — As — Se путем нагревания их до температуры 150 †2 С, близкой к температуре размягчения этих стекол.

Однако специальные исследования реверсив,ной, многократной фотозаписи, которые проводились на материалах AsgS3 Азз$ез, AsSeJ

5 и As — S — Sc, показали существенную необратимость основных параметров данных фоточувствительных материалов. В результатс прогрева, необходимого для стирания контраста первой записи, параметры их зна чительно ухудшались и повторная запись была малоэффективна.

Известны фоточувствительные материалы, содержащие слои AsSeJ. Положение края фундаментального поглощения соответствует энергии 1,78 эВ, значение

tg=80 С, сдвиг края пропускания слоя при максимальной экспозиции Не — Ке лазером () = О,б33.ыкл ) составляет 150 — 200А. Воз20 можность вариации спектральной чувствительности по велич(и(неопраничена. Стираене термическим прогревом до температур, близких к tg, приводит к уменьшению (более чем в 2 раза) относительного изменения

pðoïóñêàHèÿ и коэффицента преломления (на порядок).

Целью изобретения язляется разработка фоточувствительного материала одноступенчатой фотозап(иси на основе халыкоталогенидных полупроводниковых стекол, позЧ ф ла д

Ф

528799

3!

Темпераиергия тура размягчения, С

Микротвердость

Н, кг/..илР

Система

80 — 160

80 — 190

80 — 180

80 — 190 езо — 60

8030 60 азо†е 30 — 60

ling, С "5-30

А.5 О

5 — 35

60 — 120

60 — 140

60 — 160

60 — 140

1,6 — 1,8

1,3 — 1,8

1,55 — 1,8

1,6 — 2,0

20 — 50

А 320 — 50

AS2o s0

Ass-so

5 — ЗО

5 — 30

5 — 30

5 — 30 воляющих управлять спектральной областью,и величиной чувствительного слоя, температурами стира ния записи, а также обладающих при этом свойством реверснрования записи, т. е. удовлетворяющих возиожности многократного использования приемного, слоя.

Поставленная цель достигается,использованием фоточувствительного материала, состоящего из стеклянной подложки .и слоя аморфного полупроводника, где в качестве слоя аморфного,полупроводника использоКроме пр иведенных в таблице могут оыть использова ны отдельные составы из аистем К вЂ” As — Se — J u Rb — As — Se — J,,íàпример,KIAssqSe43JJ4 (Eg = 1,75 эВ, =105 С), Rb2As46Se40JI2 (Eg=1,70 эВ, tg=110 С) и другие. Однако число их ограничено малой областью стеклообразо вавия.

Пример 1. Фоточувствительный материал для односту пенчатой фотозаписи получен из GesAs»Se49J путем взрывного термического напыления его в вакууме 10 торр слоем толщиной 2 мкл4 .на стеклянную подложку, температура которой 20 С. В результате освещен|ия материала светом

Не —,Ne лазера (Л=0,633 мкм, падающая на слой интенсивность J = 0,12 Вт1см2) пр опускание Т на этой же длине волны изме- 80 ,няется до насыщающего значения Т„отноаительного его з начения ТО. Плавный .напрев материала до 180 С за в.ремя — 5 мин приводит )K пол ному восстановлению относительного пропускания на данной длине 85 волны прои .комнатной температуре. ЗависиMoсть .потемнения слоя (ле5Азз-Яе4919 от времени экспозиции прои 20 С (а) и температурная зависимость эффективности стирания записи на этом же слое (б) показана 40 на фиг. 1.

П р,и м ер 2. Фоточувствительный материал для одноступенчатой фотозаписи,получен из Си10Азз2$е36322 в тех же условиях, 45 что и в примере 1. В результате первой экспозиции светом Не — Ne лазера . (Л=

=-0,633 мкя, падающая на слой интенсивность — 0,12 Вт(см ) относительное пропусван сплав из систем халькогалогенидных сте,кол

HgI — 5As о — ЗЖ40 — 60 Js — зо или Сиз — 30AS20-spSe40-6015 30

HJIH Ag5 ЗОА520 soSe4o — 6015 — 30

Ge5 — 35AS5 — 5pSe4Π— 60 15 — 30

Ингредиенты взяты,в атомных соотношениях, соответствующих исследованным областям стеклообразоваиия, н пр иввдены в таблице. канне изменяется до 40% начального значения.

Изменение пропускания слоя на основе

GuIpAs32Se36J22 показано на фиг. 2 (1 — первая запись, 2 — запись после первого стирания, 8 — запись .после третьего стирания, i.=0,633 мкм, i=20 С). После стирания первой записи:нагревом до 160 С эффекти вность второй, а также .последующих записей .практичес|ои .не меняется.

П р:и м е р 3. Фоточувствительный материал для одноступенчатой фотозаписи получен из Н1т5АзззЯез646 в условиях, аналогичных примеру 1. В результате пер вой экспозиции светом Не — Ме лазер а (Х. ==0,633 мкм, интенсивность падающего ос вещения — 4 Вт1см2) относительное пропускание на этой же длине волны уменьшается до 40%,начального значен ия за

60 с. После, стирания первой записи Ilipoгревом материала до — 180 С эффективность последующих записей мало меняется.

На фиг. 3 показана зависимость изменения пропускания слоя на осно1ве

Н 5Аззз ез6,126 (1 — первая запись, 2 — запись после первого стирания, 8 — запись в седьмом цикле записи стирания).

П Ip и м е р 4. Фоточувствительные материалы для одноступенчатой фотозаписи,получены из AgsAs45Se4pJIp (1), А 10Аз4ОЬе40,110 (2), AgISAs4oSe36J9 (3), Ag2oAssoSe42JS (4), в условиях, аналогичных приведенным в примере 1. В .результате экспозициями светом

Не — Ne лазера при прочих равных условиях, наблюдается возрастание относительной скорости достижения величины насы528799 и-!

5 08

5,6 щения Т„в изменени и:коэффициента пропускания при изменении lIIpoueHTH010 содержания серебра.

Изменение относительного пропускания при ва)риации состава стекол в clHcTeXIe

Ag — As — Se — J показано на фиг. 4 (7—

Ag5As43Se4p J1p, 8 — AgipAs4pSe4pJ Ip 9—

Ag15Аз4о$ез51о, 10 — AgqoAs30$e43J3) .

Да нные фоточувствительные материалы для одноступенчатой фотозаписи на осно ве рассмотренных халькогалогенидных полупроводниковых стекол дают возможность целенаправленного изменения параметров ,ре1пистрирующих слоев: длинноволно вый 15 край спектральной чувствительности, величина чувствительности, условия и эффективность стирания.

Края оптического lIIpoIIускан ия стекол,из систем Hg — As — Se — J (1 — Нд5Аззз$е35,135, 2 — H g5As»S e»J «, 8 — Hg5As35$ e45J11), Cu — As — Se — J (1 — Cu5As33$e40J33, Cu IpAs33Se4zJ15, 8 — CuzoAszoSe43J Iz) Ag

As — Se — J (1 — AgqpAsзо$е434, Ag1oAs5oSe3 13, 8 — Ag15As40$e35Jp) и

As — Se — J (1 — бе35А53$е554, 2—

Ge3pAs3pSe35J15 8 Ge5As35Se45J15) приведены соответственно:на (PiHI . 5 — 8.

Экспозиция,,необходимая для достиже,ния изменения относительного пропуска- ЗO .ния на 100 0, составляет 0,1. Одновременное изменение коэффициентов пропускания,и преломления лри экспозиции материала обусловливает амплитудно-фазовую моду. ляцию проходящего через слой света, что

ПОЗВОЛЯЕТ ДОСТИЧЬ ЗнаЧ ИТЕЛ1пНЫХ ВЕЛИЧИН дифракционной эффективности,при голографической записи с разрешающей способностью не менее 5 103 линЬт. Следовательно, предлагаемые фоточувствительные материалы могут быть использованы для реверсивной многократной записи изображений, голографии:в видимой и ближней инфракрасной областях спектра.

Фор мула пзо бр етен51я

Фоточувствительный материал для одноступенчатой фотозаписи, состоящий из стеклянной подложки и слоя аморфного полупроводника, изменяющего оптическую ,плотность, коэффициент отражения и преломлен11я света под непосредственным действием BIcTIHBHQI света в процессе создания контраста изображения, которое может быть стерто при нагревании, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью управления спектральной областью и величиной чувствительности слоя, температурами,стирания записи и обеспечения стабиль ной,реверсивности, в качестве слоя аморфного полупроводника использован сплав из систем халькогалогенпдных стекол

HgI — 5 As30 — 30$е40 — 60 15 —,"-О

Илп Cuo — opAsop îSe40 — 5015 — зо, ИЛИ Ago 30 s -О 50$е40 — 50,15 30, или Geo 3 Aso-5oSe40 5015 — 30.

528799

50 с,а

70 а 20 Фа б0 т с г з

<Риг. 3

S50 /

750 иг 5

7,с

mO0 1, 7 рар яаа

Фиг,6

Фиг. Ч800

Ч>иг. 7

Юа Л,нм

/00

770

750

ИО

Составитель Б. Матросов

Техред И. Пенчко

Корректор С. Файн

Редактор M. Кузнецова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

l,0 (0

Г

I . Р 0

Заказ 572/511 Изд. № 370 Тираж 530 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5