Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Наметившийся в последние десятилетия дефицит серебра, связанный с сокращением его запасов, а также необходимость создания новых материалов и устройств для отображения информации, вызвали бурное развитие исследований Оессеребряных и необычных фотографических процессов и материалов. Одним из перспективных направлений в этой области являются работа по созданию полупроводниковых фотоэлектрохимических фотографических устройств (ПФЭФУ), которые обеспечивают высокую светочувствительность в широком спектральном диапазоне, возможность осуществления принципа управляемой чувствительности и контрастности, а также позволяют получать видимое изображение без дополнительной химико-фотографической обработки. Светочувствительным элементом в таких устройствах служат фотопроводниковыв слои различных типов: АХ, А%^, 1В, А В , si, Ge и некоторые другие. Регистрирующий электро-хромний (ЭХ) или электрохромогенный (ЭХТ) слой (соответственно обратимо или необратимо окрашивающийся под действием электрического тока)* в котором формируется видимое изображение, в большинстве случаев представляет собой жидкий раствор. Это ограничивает область применения ПФЭФУ и создает технологические трудности. Практичоски неизученной остается проблема создания бессересряныг ПФЭФУ с чувствительностью достаточной для получения первичных сохранных изображений (>Ш7 см2/Дж). Кроме того, большой практический и теоретический интерес представляет систематическое исследование механизмов функциониривания ПФЭФУ на основе современных представлений фотоэлектрохимии полупроводников, а также использование полупроводниковых гетерострук 7р в устройствах этого типа с целью улучшения фотоірафических и эксплуатационных характеристик.
Работа выполнялась по приоритетному направлению 1.3 "Создание высокочувствительных кинофотоматериалов" в рамках проекта -Фототехнология" (постановление ГКНТ СССР Л270 от 27 марта 1989г.), программе Отделения общей и технической' химии <007Х JH2I30-22I7/455 ОТ 22.07.88 И РАН «0103-1417 ОТ 19.10.88) ПО проблеме "Фотографические процессы регистрации информации", я также по плановой теме кінститута электрохимии АН СССР "Фотохимия и радиационная химия гетерогенных и гоиогекннх систем на основе комплек'ов с переносом заряда".
ЦЕЛЫ) РАБОТЫ являлось: I. Разработка научных основ 'їздания полупроводниковых фотоэлвк-
- г -
трохимических фотографических устройств с чузствитольност. / сл^/Дж, обеспечивающих получение первичных сохранных фо. .4«-чесюа изображений.
-
Исследование фотографических характеристик ПФЭФУ hj основе CdSe и гетероструктур OdSe/Se, CdSe/Au в зависимости от следующих параметров: приложенного напряжения, концентрации ЭХ (или ЭХГ) компонентов, присутствия фонового электролита, интенсивности подающего свете, длительноста акспозиции, спектральных характеристик экспонирующего освещения.
-
Исследование механизма процессов формирования изображения и явлений, происходящих на границе раздела фотопроводник с<Шв/реги-стрирующий слой, представляющий собой трехмерхую полимерную молекулярную сетку, содержащую электролит и ЭХ или ЭХГ компоненты.
6. Оптимизация параметров фотопроводникового и регистрирущего слоев с целью повіішеиии чувствительности.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые разработано бессеребряное полупроводниковое фотовлектрохимическое фотографическое устройство с чувствительностью -ID8 с^/Дж при комнатной температуро и в отсутствие дополнительного усиления в регистрирующем слое. Проверено систематическое изучение фотографических характеристик ПФОФУ і зависимости от параметров фотопроводаиковсго п регистрирующего слоев, позволившее оптимизировать параметры ПФЭФУ. Установлено, что характер спектральных зависимостей фототока в системе SnOg/CdSb/aneHTpojOTT определяется направлением освещения структура. Проведено сравнительное изучение двух различных режимов экспонирования ІМОФУ, в первом ка которых длительность ркспозища ограничена длительностью воздействия алэктрнческого напряжения, < во втором - длительностью светового импульса. Изучены фотографические характеристики гетероструктур case/se и snovoase/Au. Показало влияние фотоэлектрохимической коррозии фотопрсводникоьогч електрода на чувствительность ІШВУ я кинетику прохождения такі через гранилу раздела гетброструктура/электролат. Предлокен мето, защити от коррозия, обеспечиваний дополнительное увеличение чув
твительности. Для ПФЭФУ на основе OdSe и гетероструктуры CdSe/Se зучена зависимость чувствительности от направления экспснируюце-о освещения. Изучена кинетика прохождения тока через ПФЭФУ, ш-вленн фактори, влияющие на механизм его функционирования. Соэда-а автоматизироватшя установка для измерения фотоэлектрических арвктористик ПФЭФУ.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Полупроводниковые фотоэлек-рохимическио фотографические устройства на основе соленида кадия обладают высокой светочувствительностью, позволяющей получать ервичние фотографические изображения. Это обусловливает возмов-ость создания на их основе устройств отображения информации но-ого типа с регулируемой чувствительностью. Видимое изображение, олучаемое с помощью устройства, не требует хіімико-фотографичес-ой обработки. Разработаїшое ПФЭФУ чувствительно к излучению в идимой и ближней ИК- областях спектра. Помимо создания фотогра-ического угтройстьа отдельные результаты работы могут бить ис-ользовшш при рауработке фотоэлектрохромного дисплея, отличахще-ося високим быстродействием и простотой адресации. Результаты аботы в целом могут бить использованы в организациях: ИХФ АН ССР (г.Москва), ГосНЩХимфэтопроокт (г.Москва), НПО "Монокри-таллреактив" (г.Харьков), ФТИ АЛ СССР (г.Ленинград). НИИ Физики вердого Тела латвийского государственного университета (г.Рига).
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации докладывались на сесоюоном совещании по полупроводникам (Киев. 1987г.) и на Ц сесоюзной конференции "Бессеребряные и необычные фотографические роцесси" (Суздаль, 1988г.).
ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержании диссертационной работы отра-оно в 6 опубликованы! работах.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Работа излокена на 164 странна* , включая 116 страниц машинописного текста, I таблицу и 47 исунков. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, ыводов и списка литературты, включькцего 133 наименования.
![Гетерометаллические комплексы и редокс-переключаемые устройства на основе производных сульфонатных каликс[4]аренов](/i/i/4455/389346.png "Гетерометаллические комплексы и редокс-переключаемые устройства на основе производных сульфонатных каликс[4]аренов Бурилов Владимир Александрович")
