Предложены тестовые матричные структуры с изменяемой площадью p–n-переходов и топологией, идентичной топологии рабочих фотодиодных матриц формата 640512 с шагом 15 мкм, сформированные методами фотолитографии групп объединенных элементов на периферии рабочих пластин. Проанализированы возможности тестовых матричных структур для определения качества пассивации в МФПУ на основе InSb посредством измерения зависимостей темнового тока от отношения периметра к площади фотодиодов. Показано, что предложенные тестовые структуры позволяют определить источники темнового тока и существенно ускорить разработку новых пассивирующих покрытий в широкоформатных матричных фотоприемниках с малым шагом.
Test array structures with a variable area of p–n junctions are proposed to determine the quality of passivation in 640512 InSb FPA with a pitch of 15 m by measuring the de-pendences of the dark current on the ratio of the perimeter to the area of the photodiodes. The capabilities of the manufactured test array structures are analyzed. It is shown that the proposed structures make it possible to determine the sources of dark current, as well as to significantly accelerate the development of new passivating coatings in InSb FPA.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2025-13-1-21-29
Предложен метод измерения темнового тока на тестовых матричных структурах с из-меняемой топологией для определения эффек-тивности пассивации широкоформатных матричных фотоприемников с малым шагом ( 20 мкм).
Список литературы
1. Gershon G., Albo A., Eylon M., Cohen O., Cala-horra Z., Brumer M., Nitzani M., Avnon E., Aghion Y., Kogan I., Ilan E., Tuito A., Ben Ezra M., Shkedy L. Large Format InSb Infrared Detector with 10 μm Pixels / Semi-Conductor Devices (SCD), Israel, OPTRO-2014-2931891.
2. Балиев Д. Л., Болтарь К. О., Киселева Л. В., Ложников В. Е., Лопухин А. А., Мансветов Н. Г., Полу-неев В. В., Рудневский В. С., Савостин А. В. / Приклад-ная физика. 2014. № 2. С. 41–44.
3. Gopal V. / Semiconductor science and technology. 1996. Vol. 11. P. 1070.
4. McLevige W. V., Williams G. M., DeWames R. E., Bajaj J., Gergis I. S., Vanderwyck A. H., Blazejewski E. R. / Semicond. Sci. Technol. 1993. Vol. 8. P. 946–952.
5. Ashokan R., Dhar N. K., Yang B., Akhiyat A., Lee T. S., Rujirawat S., Yousuf S., Sivananthan S. / Journal of Electronic Materials. 2000. Vol. 29. № 6.
6. Yi Deng, Chun Lin, Xiaoning Hu / Proc. of SPIE. 2009. Vol. 7383. Р. 73834D-1–73834D-7.
7. Srivastav Vanya, Pal R., Sareen L., Venkata-raman V. / Infrared Physics & Technology. 2012. Vol. 55. P. 270–274.
8. Sehun Park / Chapter 5. ZnS surface passivation of InSb photodiodes and its device performances. – Depart-
ment of Materials and Science and Engineering College of Engineering Seoul National University. 2016. P. 148.
9. Bürkle L., Fuchs F., Kiefer R., Pletschen W., Sah R. E., Schmitz J. / Materials Research Society Symp. Proc. 2000. Vol. 607.
10. DeCuir Jr Eric. A., Littlea John. W., Barilb Neil / Proc. of SPIE. 2011. Vol. 8155. Р. 815508-1–815508-8.
11. Kopytko M., Gomółka E., Michalczewski K., Martyniuk P., Rutkowski J., Rogalski A. / Semiconductor Science and Technology. 2018. Vol. 33. P. 125010 (9 p).
12. Shkedy L., Armon E., Avnon E., Ben Ari N., Brumer M., Jakobson C., Klipstein P. C., Lury Y., Ma-gen O., Milgrom B., Rosenstock T., Shiloah N., Shtrich-man I. / Infrared Technology and Applications XLVII, Proc. of SPIE. 2021. Vol. 11741. P. 117410W-1–117410W-12.
13. Gravrand O., Lobre C., Santailler J. L., Baier N., Rabaud W. / Infrared Technology and Applications XLVIII, Proc. of SPIE. 2022. Vol. 12107. P. 121070U-1–121070U-8.
14. Patent CN116972987 A Infrared detector test analysis method. 2023.
15. Болтарь К. О., Чишко В. Ф., Лопухин А. А., Власов П. В., Акимов В. М., Ефимов И. В., Ерошен- ков В. В., Киселева Л. В., Савостин А. В. Открытая зон-довая установка тестирования матричных фотоприём-ников и способ ускоренного тестирования матрич- ных фотоприемников. Патент № RU 2624623 C1 от 04.07.2017. Бюл. № 19.
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Денисов Д. Г.
Исследование влияния характеристик рассеянного лазерного излучения на
определение статистических параметров шероховатости оптических поверхностей
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Лопухин А. А., Пермикина Е. В., Таубес Е. В., Шишигин С. Е., Мирофянченко А. Е.,
Мирофянченко Е. В.
Структурный массив фотодиодов с изменяемой площадью для определения качества
пассивации в МФПУ на основе InSb
Кунцевич Б. Ф., Пучковский И. Н., Шавель С. С., Бушук С. Б.
Закономерности формирования зоны видимости активно-импульсными
телевизионными системами при значительном различии длительностей импульсов
подсветки и экспозиции фотоприемника
Кобзев Е. И., Рабинович О. И., Боричок В. В., Савчук А. А., Чельный А. А.,
Атюнин В. О.
Оптимизация подсветки гиперспектральных камер на основе SWIR-светодиодов 47
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Кирьянов А. А., Клинков В. А., Ларионова Т. В., Толочко О. В., Семенча А. В.,
Семенченко Н. А., Щербаков К. В.
Изучение релаксационных процессов в «особых» оксидных стеклах, применимых для
прецизионного прессования
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Трухачев А. В., Седнев М. В., Трухачева Н. С.
Прецизионное загрузочное устройство для группового формирования металлических
контактных площадок вакуумных криогенных корпусов ИК фотоприёмных устройств
Хилько А. И., Сидоров К. А., Капустин И. А., Некрасов В. Н., Антонов А. А.,
Калинина В. И., Коновалов В. Е., Лисин А. А., Норкин М. С., Корнев А. И.,
Коваленко В. В.
Экспериментальная оценка параметров гидроакустического продольно-изгибного
излучателя
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
Denisov D. G.
Investigation of the influence of characteristics scattered laser radiation for the
determination of statistical roughness parameters of optical surfaces
PHOTOELECTRONICS
Lopukhin A. A., Permikina E. V., Taubes E. V., Shishigin S. E., Mirofyanchenko A. E. and
Mirofyanchenko E. V.
Structural array of photodiodes with variable area for determining the passivation quality in
InSb FPA’s
Kuntsevich B. F., Puchkovsky I. N., Shavel S. S. and Bushuk S. B.
Patterns of formation of the visibility zone by active-pulse television systems with a
significant difference in the duration of illumination pulses and exposure of the
photodetector 30
Kobzev E. I., Rabinovich O. I., Borichok V. V., Savchuk A. A. and Chelniy A. A.
LED lighting optimization in the hyper spectral SWIR cameras
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
Kiryanov A. A., Klinkov V. A., Larionova T. V., Tolochko O. V., Semencha A. V.,
Semenchenko N. A. and Shcherbakov K. V.
Study of relaxation processes in «special» oxide glasses used for precision pressing
PHYSICAL EQUIPMENT AND INS ELEMENTS
Trukhachev A. V., Sednev M. V. and Trukhacheva N. S.
Precision loading device for group formation of metal contact pads of vacuum cryogenic
housings of IR photodetectors
Khilko A. I., Sidorov K. A., Kapustin I. A., Nekrasov V. N., Antonov A. A., Kalinina V. I.,
Konovalov V. E., Lisin A. A., Norkin M. S., Kornev A. I. and Kovalenko V. V.
Experimental evaluation of the parameters of the hydroacoustic longitudinal-bending
typeemitter
Другие статьи выпуска
Приводится анализ перспективы использования малогабаритных продольноизгибных гидроакустических излучателей для решения прикладных задач гидроакустики: мониторинга океанической среды, задач подводного наблюдения, задач подводной гидроакустической связи. Показаны результаты экспериментального исследования параметров продольно-изгибного гидроакустического излучателя в условиях гидроакустического бассейна и в условиях Горьковского водохранилища.
Приводится описание методики условий и средств экспериментальных измерений.
С помощью полученных данных проводится оценка резонансной частоты и ширины полосы и коэффициента полезного действия изготовленного излучателя. Эксперимент показал большое влияние границ волновода на результаты проводимых измерений. На основе полученных характеристик, предложены методы использования излучателей подобной конструкции.
Рассмотрены конструктивные принципы создания загрузочных устройств для группового формирования контактных площадок на малоформатных монокриксталлических растрах, используемых для монтажа и разварки выводов матричного модуля в вакуумном криогенном корпусе ИК фотоприемных устройств. Представлены этапы создания загрузочного устройства, параметры полученных контактных площадок, сформированных магнетронным напылением, конструктивные параметры загрузочного устройства. Экспериментально показано влияние маски и
конструкции загрузочного устройства на геометрические размеры металлизации контактных площадок малоформатных монокристаллических растров
Проведено исследование методами термического анализа релаксационных процессов в оптических стеклах ФК74, ТБФ60, СТК69, СТК53, К58 и ОФ4. «Кажущаяся»энергия активации структурной релаксации определена методом дифференциально-термического анализа на основании зависимости температуры стеклования от скорости охлаждения стекла из расплава. На примере стекла ФК74 проведены диатометрические исследования релаксационных процессов при изотермических выдержках в интервале стеклования. Построены и проанализированы релаксацион-
ные функции. С учетом полученных данных проведен прогноз сохраняемости свойств стекла при длительном хранении и эксплуатации.
Работа посвящена изучению особенностей использования светодиодов для гиперспектральной подсветки в SWIR-диапазоне, определению оптимального количества, спектрального состава светодиодов и их расположения для оптимальной подсветки конвейерной ленты, а также их расположения для правильного освещения конвейерной ленты
Работа посвящена изучению особенностей использования светодиодов для гиперспектральной подсветки в SWIR-диапазоне, определению оптимального количества, спектрального состава светодиодов и их расположения для оптимальной подсветки конвейерной ленты, а также их расположения для правильного освещения конвейерной ленты.
Предложена модель формирования пространственно-энергетического профиля (ПЭП) зоны видимости для случая, когда длительность импульсов лазерной подсветки объектов значительно меньше длительности строб-импульсов (времени экспозиции) фотоприемника. Получены аналитические выражения, связывающие характерные расстояния (точки) ПЭП зоны видимости с длительностями импульсов лазерной подсветки и не регулируемой технической задержки, а также параметрами строб-импульсов при разной временной форме. Численные расчеты и эксперимент подтвердили справедливость полученных аналитических выражений. Дана интерпретация экспериментальных результатов для систем с подсветкой в области длин волн 1,57 мкм, которые не могли быть объяснены на основе использовавшихся ранее представлений. Влияние формы импульсов подсветки на значения
сигнала в области фронта и спада ПЭП на основе предложенной модели объяс-
няется тем, что регистрируемая часть длительности импульсов либо увеличи-
вается (от 0 до 100 %), либо уменьшается (от 100 % до 0).
Экспериментально исследовано влияние линзовой и зеркальной оптических схем канала подсвета оптико-электронной системы измерения параметров шероховатости ангстремного уровня оптических поверхностей на эволюцию поляризационных характеристик лазерного излучения, формируемого до оптической поверхности исследования. Представлены общие теоретические положения метода дифференциального рассеяния, лежащего в основе принципа измерения параметров шероховатости на основе регистрации рассеянного (дифрагированного) лазерного излучения, имеющего линейное состояние поляризации. Дана теоретическая оценка влиянию эволюции состояния поляризации лазерного излучения, прошедшего линзовую и зеркальную оптические системы, рассеянного оптической поверхностью на погрешность измерения эффективного среднеквадратического отклонения параметров шероховатости ангстремного уровня. В результате сравнительного анализа влияния двух оптических схем на эволюцию исходных параметров состояния поляризации лазерного излучения: коэффициента эллиптичности, угла азимута (угла поворота большой оси эллипса поляризации), деполяризации лазерного излучения, модуля фазовой анизотропии, сделаны рекомендации о целесообразности применения линзовой оптической системы в канале подсвета.
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