氫化非晶-納米硅液晶空間光調(diào)制器光敏層性質(zhì)研究.pdf

1、液晶空間光調(diào)制器（Liquid Crystal Spatial Light Modulator，LCSLM）是一類基于液晶分子的電控雙折射效應(yīng)的有效光學(xué)器件，當(dāng)加以隨時(shí)間變化的光驅(qū)信號(hào)或者電驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，空間上光分布的位相、振幅、及偏振態(tài)信息等會(huì)發(fā)生對(duì)應(yīng)的變化。由于這些性質(zhì)，被廣泛用于光學(xué)計(jì)算、光學(xué)信息處理、光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)中并作為核心器件。液晶空間光調(diào)制器中光敏層對(duì)外界光的敏感效果將會(huì)對(duì)整個(gè)液晶空間光調(diào)制器的電光性能造成很大的影響，因

2、此，對(duì)液晶光敏層的研究具有重大意義。
　　本文通過(guò)研究分析光敏層在液晶空間光調(diào)制器中的工作機(jī)理，通過(guò)制備具有特殊性能的光敏層，來(lái)提高液晶空間光調(diào)制器對(duì)外界光的敏感程度，大大的擴(kuò)展了液晶空間光調(diào)制的應(yīng)用范圍，并為在特殊情況下的光敏探測(cè)提供了可能。本文的主要工作和取得的成果如下：
　　研究了液晶空間光調(diào)制器的發(fā)展和工作機(jī)理，分析了光敏層在液晶空間光調(diào)制器中的作用、實(shí)現(xiàn)途徑，對(duì)各類光敏層材料進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)合實(shí)際需要，確定射頻磁

3、控濺射的方法制備氫化非晶硅作為光敏層。
　　研究分析了氫化非晶硅微觀結(jié)構(gòu)及作為光敏層的工作機(jī)理，從理論上進(jìn)行了分析，提出了通過(guò)改變射頻濺射工藝條件來(lái)實(shí)現(xiàn)氫化非晶硅薄膜中摻雜、晶化程度，以此來(lái)控制光敏層的光電導(dǎo)性能，并對(duì)其光電導(dǎo)性能改變進(jìn)行了分析。
　　在氫化非晶硅薄膜的制備中，隨著襯底溫度的增加，薄膜沉積速率、光吸收系數(shù)、交流電阻率、硼摻雜量等均出現(xiàn)先增大后下降的趨勢(shì)，大約在300℃時(shí)出現(xiàn)最優(yōu)值；隨著濺射功率的增大，薄膜沉積

4、速率、硼摻雜的沉積速率、硼摻雜量等也呈現(xiàn)整體先增大后減小的趨勢(shì)，大約在300W時(shí)出現(xiàn)最優(yōu)值。
　　氫化非晶硅薄膜透過(guò)率隨氫氣分壓的增大而上升；硼摻雜量的增大使得樣品透過(guò)率增大，吸收變紅移，交流電阻下降，在摻雜量0.018％的時(shí)候具有較好的光電導(dǎo)特性。
　　通過(guò)改變工藝參數(shù)和摻雜量，制備出納米氫化非晶硅薄膜，基本與理論分析效果吻合，與普通的氫化非晶硅薄膜相比具有更好的光電導(dǎo)特性。
　　制備出了普通氫化非晶硅光敏層和納米氫