Оптимизирована толщина матричных фотоприемных устройств средневолнового диапазона формата 640512 элементов с шагом 15 мкм на основе антимонида индия. Измерены интегральные распределения толщины и разброса толщины по площади матричного фоточувствительного элемента. Определена оптимальная толщина из сравнения зависимостей интегральных распределений толщины объемной структуры утоньшенного антимонида индия с оценкой видимости миры в МФПУ.
Photosensitive layer thickness in 640512 midwave range InSb FPA with pitch
15 m is optimized. The integral distributions of thickness and deviation of thickness along the FPA area for previous and improved technology are measured. Optimal InSb bulk structure thickness in FPA from the estimation of visibility test pattern is determined.
Идентификаторы и классификаторы
Проведена оптимизация толщины матричных фотоприемных устройств средневолнового диапазона формата 640512 элементов с шагом 15 мкм на основе объемного антимонида индия.
Монотонность зависимости улучшения оценки видимости штриховой миры с уменьшением средней толщины слоя антимонида индия подтверждает основную роль в пространственном разрешении МФПУ на основе антимонида индия боковой диффузии неосновных носителей заряда.
Исходя из видимости миры, а также ограничений, связанных с уменьшением квантового выхода и увеличением вероятности возникновения трещин в монокристаллическом антимониде индия при термоциклировании, оптимальная толщина МФЧЭ должна быть 810 мкм.
Список литературы
- Rogalski A., Kopytko M., Martyniuk P. An-timonide-based Infrared Detectors: A New Per-spective. 2018.
- www.scd.co.il SCD Semiconductor Devices (Израиль).
- www.sbfp.com Lockheed Martin Corpora-tion Santa Barbara Focalplane (США).
- www.cinele.com/products/infrared_large_format.htm L-3 Cincinnati Electronics (США).
- www.i3system.com i3system, Inc. (Республика Корея).
- Gau Y. T., Dai L. K., Yang S. P., Weng P. K., Huang K. S., Liu Y. N., Chiang C. D., Jih F. W., Cherng Y. T., Chang H. // Proc. SPIE. 2003. Vol. 4078. P. 467. (Китай).
- http://orion-ir.ru/ АО «НПО «Орион» ГНЦ РФ (Россия).
- Балиев Д. Л., Болтарь К. О., Киселева Л. В., Ложников В. Е., Лопухин А. А., Мансветов Н. Г., Полунеев В. В., Рудневский В. С., Савостин А. В. // Прикладная физика. 2014. № 2. С. 41.
- Болтарь К. О., Киселева Л. В., Лопухин А. А., Савостин А. В. Способ изготовления матричного фотоприемника (варианты) // Патент № 2460174. 2012.
- Bloom Ilan, Nemirovsky Yael. // IEEE Transactions On Electron Devices. 1991. Vol. 38. № 8. P. 1792.
- Guo Nan, Chao Meng, Jianzhen Pan, Weida Hu, Yanqiu Lv, Xiaoshuang Chen, Wei Lu / 35th International Conference on Infrared, Milli-meter, and Terahertz Waves (Rome, 2010).
- Davis M., Greiner M., Sanders J., Wimmers J. // Proceedings of SPIE. 1998. Vol. 3379. P. 288.
- Itay Shtrichman et al. // Proceedings of SPIE. 2007. Vol. 6542. P. 288.
- Holloway H. // J. Appl. Phys. 1986. Vol. 60. № 3. P. 1091.
- Яковлева Н. И., Болтарь К. О. // Прикладная физика. 1999. № 2. С. 45.
- Stafeev V. I., Mansvetov N. G., Iakovleva N. I., Boltar K. O. // Proceedings SPIE. 1998. Vol. 3819. P. 32.
- Болтарь К. О., Мансветов Н. Г., Стафеев В. И., Яковлева Н. И. // Оптический журнал. 2000. Т. 67. № 2. С. 77.
- Boliang C. et al. // Proceedings of SPIE. 2000. Vol. 4086. P. 155.
- Власов П. В., Ерошенков В. В., Киселева Л. В., Кожаринова Е. А., Лопухин А. А., Савостин А. В., Умникова Е. В. Способ изготовления матричного фотоприемника // Патент № 2573714. 2014.
- A. Rogalski, M. Kopytko, and P. Martyniuk, Antimonide-based Infrared Detectors: A New Perspective. (2018).
- www.scd.co.il SCD Semiconductor Devices (Israel).
- www.sbfp.com Lockheed Martin Corporation Santa Barbara Focalplane (USA).
- www.cinele.com/products/infrared_large_format.htm L-3 Cincinnati Electronics (USA).
- www.i3system.com i3system, Inc. (Republic of Korea).
- Y. T. Gau, L. K. Dai, S. P. Yang, P. K. Weng, K. S. Huang, Y. N. Liu, C. D. Chiang, F. W. Jih, Y. T. Cherng, and H. Chang, Proc. SPIE 4078, 467 (2003) (China).
- http://orion-ir.ru/ Orion R&P Association, JSC. (Russia).
- D. L. Baliev, K. O. Boltar., P. V. Vlasov, L. V. Kiseleva, V. E. Lozhnikov, A. A. Lopukhin, N. G. Mansvetov, V. V. Poluneev, V. S. Rudnevsky, and A. V. Savostin, Applied Physics, No. 2, 41 (2014).
- K. O. Boltar, L. V. Kiseleva, A. A. Lopu-khin, and A. V. Savostin, RF Patent No. 2460174 (2012).
- Ilan Bloom and Yael Nemirovsky, IEEE Transactions On Electron Devices 38 (8), 1792 (1991).
- Guo Nan, Chao Meng, Jianzhen Pan, Weida Hu, Yanqiu Lv, Xiaoshuang Chen, Wei Lu, in Proc. 35th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (Rome, 2010).
- M. Davis, M. Greiner, J. Sanders, and J. Wim-mers, Proceedings of SPIE 3379, 288 (1998).
- Itay Shtrichman et al., Proceedings of SPIE 6542, 288 (2007).
- H. Holloway, J. Appl. Phys. 60 (3), 1091 (1986).
- N. I. Iakovleva and K. O. Boltar, Applied Physics, No. 2, 45 (1999).
- V. I. Stafeev, N. G. Mansvetov, N. I. Iakovleva, and K. O. Boltar, Proceedings SPIE 3819, 32 (1998).
- K. O. Boltar, N. G. Mansvetov, V. I. Stafeev, and N. I. Iakovleva, Optich. Zhurn. 67 (2), 77 (2000).
- C. Boliang et al., Proceedings of SPIE 4086, 155 (2000).
- P. V. Vlasov, V. V. Eroshenkov, L. V. Kiseleva, E. A. Kozharinova, A. A. Lopukhin, A. V. Savostin, and E. V. Umnikova, Patent RUS 2573714, 2014.
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Иодис В. А.
Падение давления в процессе конденсации паров в микро-, мини- и макроканалах (обзор) 315
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Богданов А. А., Гавриш С. В., Марциновский А. М., Столяров И. И.
Диагностика плазмы сильноточного цезиевого разряда с помощью рекомбинационного континуума 326
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Лопухин А. А., Болтарь К. О., Власов П. В., Ерошенков В. В., Чишко В. Ф., Кощавцев Н. Ф., Ларионов Н. А.
Оптимизация толщины фоточувствительного слоя матричного фотоприемного устройства на основе антимонида индия 334
Яковлева Н. И.
Оценка максимальной дальности обнаружения объектов с помощью пассивного фотоприемного устройства 341
Тригуб М. В., Шиянов Д. В., Храбров П. В., Бурлаков И. Д.
Активные оптические системы с усилителями яркости коротковолнового ИК-диапазона 351
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Горчаков Р. В., Коваленко О. Ю., Журавлева Ю. А., Микаева С. А.
Математическое моделирование температурных зависимостей температуропроводности фторида кальция с примесью трифторида иттрия и неодима 358
Трухачев А. В., Трухачева Н. С., Седнев М. В., Алеев Р. М.
Метод контроля загрязнения поверхности полупроводниковой пластины по изменению шероховатости 364
Костишин В. Г., Миронович А. Ю., Шакирзянов Р. И., Исаев И. М., Сергиенко А. А.
Технологические способы и механизмы формирования магнитной текстуры в пленках гексаферритов типа М при их вакуумном осаждении (обзор) 370
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
V. A. Iodis
The pressure drop in the condensation process of vapors in micro-, mini- and microchannels (a review) 315
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
A. A. Bogdanov, S. V. Gavrish, A. M. Martsinovsky, and I. I. Stolyarov
Plasma diagnostics of high-current cesium discharge using the recombination continuum 326
PHOTOELECTRONICS
A. A. Lopukhin, K. O. Boltar, P. V. Vlasov, V. V. Eroshenkov, V. F. Chishko, N. F. Koschavtsev, and N. A. Larionov
Optimization of Photosensitive Layer Thickness in InSb FPA 334
N. I. Iakovleva
Estimation of the maximum distance to observation objects using a staring FPA 341
M. V. Trigub, D. V. Shiyanov, P. V. Khrabrov, and I. D. Burlakov
Active optical systems with brightness amplifiers in the short-wave IR range 351
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
R. V. Gorchakov, O. Yu. Kovalenko, Yu. A. Zhuravleva, and S. A. Mikaeva
Mathematical modeling of temperature dependences of fluoride temperature conductivity calcium mixtured with yttrium and neodium triphoride 358
A. V. Trukhachev, N. S. Trukhacheva, M. V. Sednev, and R. M. Aleev
Method for monitoring contamination of the semiconductor surface wafer by measuring the roughness 364
V. G. Kostishin, A. Yu. Mironovich, R. I. Shakirzyanov, I. M. Isaev, and A. A. Sergienko
Technological methods and mechanisms of magnetic texture formation in M-type hexafer-rite films during their vacuum deposition (a review) 370
Другие статьи выпуска
В работе описан метод контроля загрязнения поверхности полупроводниковых пластин на различных этапах производства. Этот метод включает в себя измерение шероховатости поверхности пластины на различных этапах проводимых операций. При этом степень загрязнения контролируемой поверхности определяется по характеру и величине шероховатости.
От наличия или отсутствия загрязнения, а также от его природы и количества зависит качество промежуточных результатов технологического процесса и необходимость выполнения тех или иных технологических операций, что, в свою очередь, напрямую связано с конечными характеристиками фоточувствительных элементов.
Работа посвящена моделированию температурных характеристик температуропроводящих свойств некоторых перспективных лазерных кристаллических материалов на основе фторида кальция, которые представляют особый интерес в качестве активных элементов для создания принципиально нового класса волноводных лазеров. В качестве образцов для исследования температуропроводящих свойств использовались фторидные кристаллы системы (x)CaF2-(y)YF3-(z)NdF3, выращенные методом вертикальной направленной кристаллизации (метод Бриджмена-Стокбаргера), имеющие следующий химический состав: № 1 – 93CaF2-7YF3, № 2 – 95CaF2-5YF3, № 3 – 90CaF2-7YF3-3NdF3. Получены модели экспериментальных кривых температуропроводности, произведен расчет температурных характеристик и предложено их использование для математического моделирования кривых температуропроводности в зависимости от процентного содержания примеси в некоторых кристаллах на основе фторида кальция.
Представлены результаты разработки активной оптической системы с усилителем яркости изображения на самоограниченных переходах атома марганца. Экспериментально показано, что усилитель яркости на парах хлорида марганца позволяет преобразовывать оптические сигналы (изображения) в видимом и ближнем ИК-диапазонах спектра с высоким временным разрешением (до 100 кГц), что открывает новые возможности для проведения визуально-оптического контроля. Показаны перспективы применения визуализации на ИК-переходах атома марганца (1289 нм и 1332 нм) с использование камер коротковолнового инфракрасного диапазона спектра на основе арсенида индия галия (InGaAs) производства АО «НПО «Орион». Проведено сопоставление изображений, формируемых на видимых переходах (534,1 и 542 нм) с изображениями, полученными на ИК-переходах (1289 и 1332 нм). Показана возможность регистрации изображения, формируемого одним импульсом усиления (длительность 40 нс).
В работе на основе энергетических характеристик оптико-электронной системы (ОЭС) предложена модель расчета максимальной дальности обнаружения l(, T) объекта наблюдения с учетом характеристик ОЭС, таких как: освещенность Ei(, Т) в плоскости изображения, апертура, диаметр входного зрачка и параметров ФПУ, таких как отношение сигнал/шум, пороговая мощность, площадь фоточувствительного элемента (ФЧЭ), площадь матрицы. Проведена оценка дальности обнаружения объекта наблюдения в спектральном диапазоне 8–10 мкм, максимальное значение которой составило порядка 3,4 км.
Проведен анализ спектров рекомбинационного континуума в цезиевом сильноточном импульсно-периодическом разряде высокого давления. Он показал, что в широкой области практически интересных режимов реабсорбция излучения континуума и радиальная неоднородность плазменного столба слабо влияют на интегральные спектры континуума. Из этих спектров для достаточно плоских распределений параметров плазмы определены температура на оси и концентрация. Экспериментально показана обратно-пропорциональная зависимость сечения излучательной рекомбинации от энергии рекомбинирующего электрона вплоть до энергий 1,3 эВ. Обнаружено появление значительного поглощения ультрафиолета сапфировой трубкой в диапазоне 350–400 нм после работы при больших энерговкладах в импульсе.
В статье дан обзор результатов исследований падения давления в процессе конденсации паров воды, смеси паров воды с парами этанола в горизонтальных трапециевидных, прямоугольных, квадратных, треугольных микроканалах при значениях критерия Бонда от 0,000805 до 0,036. Исследования показали, что конденсация в микроканалах приводит к росту падения давления, которое зависит от давлений на входе и выходе канала, массовой скорости пара, эквивалентного диаметра, теплового потока, степени сухости пара, а также от соотношения сторон микроканала. Анализ используемых для расчетов падения давления моделей, показал, что наименьшее расхождение результатов расчетов с экспериментальными данными в пределах 15 % дает модель Локкарта-Мартинелли. Также проведен обзор работ с результатами наблюдений конденсации потоков в горизонтальных микро-, мини- и макрока-налах (0,013 < Bo < 14,65) хладагентов R134a, R1234ze(E), CO2 прямоугольной и овальной форм. Исследования показали схожие результаты.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2025 - 2026 год.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400