Статья: Исследование влияния динамического диапазона фотоприемных устройств на точность измерения функций рассеяния точки оптических систем (2015)

Обсуждаются приложения явлений динамического изменения моды компонент стоячих волн излучения при ускоренном движении их фазовой структуры. Предложен новый акселерометр на основе автономного резонаторного датчика (АРД, ардатчика) без движущихся частей и без кольцевых резонаторов, размещённый неподвижно на объекте.

В данной статье рассматриваются технические вопросы, возникающие при совмещении телевизионного канала (в диапазоне 0,4—0,7 мкм) с тепловизионным (в диапазоне 3,0—5,0 мкм). Предложены решения в построении оптической схемы, электронной системы и программного обеспечения. Рассмотрены проблемы и предложены их решения по юстировке каналов, и временной синхронизации.

Проведено исследование лавинного матричного фотомодуля формата 320×256 элементов на основе тройных соединений группы А3В5 с поглощающим слоем InGaAs на спектральный диапазон 0,9—1,7 мкм и барьерным слоем InAlAs. Матрица лавинных фотодиодов формата 320×256 элементов изготавливалась в nBp-наногетероструктуре по мезатехнологии. Измерены количество неработоспособных элементов, зависимость темнового тока от напряжения смещения и коэффициент лавинного усиления.

Проведено исследование показателя преломления бинарных соединений InP и четверных растворов InGaAsP. Проведен анализ критических точек в зоне Бриллюэна для полупроводниковых сплавов группы A3B5 со структурой цинковой обманки. Построена модель показателя преломления на широком диапазоне длин волн.

Исследована спектральная характеристика фотоприемного устройства (ФПУ) на основе ультрафиолетового фотодиода Шоттки из GaP. Показаны два механизма формирования спектральной характеристики: в области 0,28—0,54 мкм — собственное поглощение, в области более 0,54 мкм — поглощение на барьере Шоттки. В первой области спектральной чувствительности ФПУ может работать как пороговый фотоприемник. Во второй области спектральной чувствительности ФПУ способно работать как обнаружитель мощных оптических сигналов.

Проведены исследования по определению влияния различных технологий обработки поверхности КРТ на скорость поверхностной рекомбинации и, как следствие, на измеряемый параметр времени жизни неосновных носителей заряда. В качестве метода для определения параметра времени жизни был выбран неразрушающий метод бесконтактного измерения времени жизни по релаксационным кривым фотопроводимости, что позволило проводить исследования на реальных структурах, используемых в производстве матричных фотоприемных устройств.

Проведены исследования зависимостей основных характеристик матричного фотоприёмного устройства от давления криоагента микрокриогенной системы. Исследования позволяют определить давление криоагента микрокриогенной системы, при котором основные характеристики матричного фотоприёмного устройства соответствуют техническим требованиям.

Данная работа посвящена рассмотрению и практической реализации различных схемных решений быстродействующих фотоприемных устройств, основанных на использовании в качестве фоточувствительного элемента фотодиодов, оптимизированных для приема на спектральный диапазон 0,85—1,067 мкм. При этом длительность входных оптических сигналов может изменяться в широком диапазоне от 5 до 400 нс, с уровнями регистрируемых энергий от 110-16 до 210-9 Дж.

В статье обсуждается методика пассивации и защиты поверхности In1-xGaxAs1-yPy с помощью обработки в плазме СF4 и N2 и осаждения пленки Si3N4 плазмохимическим методом при температурах не более 200 оС. Разработанная технология обеспечивает получение и стабилизацию плотности темнового тока при U = 10 B на уровне 10-5—10-6 А/см-2, а также плотность микропор 0—20 см-2 при диэлектрической прочности 107 В/см.

При гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) методом перевернутого монтажа используются индиевые микроконтакты, создаваемые на обоих кристаллах. В статье рассмотрена модифицированная топология индиевых микроконтактов, позволяющая повысить надежность гибридизации кристаллов. Проведены первые стыковки индиевых микроконтактов предложенной топологии, представлены фотографии расстыкованных образцов.

Предложена двумерная диффузионная модель для анализа диффузии фотогенерированных носителей заряда в фоточувствительном слое матричных ИК-фотоприемников на основе материала HgCdTe с фотодиодной матрицей, выполненной по планарной технологии без изоляции пикселей канавками. Дан анализ погрешностей модели при описании результатов экспериментов по сканированию локального пятна засветки выбранным фотодиодом матрицы. Показано, что предложенная модель дает хорошее описание результатов сканирования при реалистичном значении локальной длины диффузии носителей заряда в области под фотодиодами матрицы.

В работе впервые проведена рентгеновская диагностика автоколебательного вторичноэмиссионного разряда. В качестве основного инструмента рентгеновской диагностики использовался спектрометр на основе термолюминесцентных детекторов. Проведенные исследования указывают на наличие в обратном потоке группы электронов с энергией, значительно (на порядок) превышающей ее возможный прирост при однократном прохождении осциллирующего коллекторного напряжения.

Представлены результаты численного анализа и экспериментальных исследований по формированию форвакуумным плазменным источником электронов непрерывного ленточного пучка. Определена оптимальная геометрия электродов ускоряющей системы электронного источника, обеспечившая формирование слаборасходящегося ленточного электронного пучка в отсутствие продольного магнитного поля и специальной фокусирующей системы. Результаты численного моделирования подтверждаются данными эксперимента.

Метод двойного электрического зонда использован для измерения пространственных распределений концентрации заряженных частиц, температуры электронов и постоянного потенциала в электродном микроволновом разряде в азоте при давлении 1 Торр. Показано, что вблизи электрода/антенны концентрация заряженных частиц превышает критическое значение. Концентрация и неоднородность разряда растут с увеличением микроволновой мощности.

Разряд в смеси газов обладает рядом особенностей, которые могут проявляться в экспериментах с пылевой плазмой. Например, при большом отличии атомных весов ионов и атомов, имеет место сильная анизотропия функции распределения ионов по скоростям, что, в свою очередь, может вызывать значительное изменение свойств пылевых структур. В работе выполнен анализ экспериментов по исследованию пылевых образований в газовом разряде смеси легкого и тяжелого газов — гелия и аргона.

В первом борновском приближении найдены и проанализированы сечения тормозного излучения электронов, проходящих через упорядоченную многослойную структуру кулоновых центров и ускоряемых однородным электрическим полем. Определены условия применимости сечений, полученных ранее в литературе при стремлении внешнего поля к нулю. Показано, что ранее полученные сечения, соответствующие частоте фотона 10-2 совпадают с результатами настоящей работы при напряжении поля более 10-4 (атомных единиц).

Разработана методика определения фрактальной размерности картин фотоиндуцированного рассеяния света (ФИРС). Исследована динамика проявления лазерно-индуцированных дефектов в слоях картин ФИРС стехиометрических монокристаллов ниобата лития различного генезиса посредством анализа фрактальной размерности слоев картин ФИРС. Проведено сравнение данных о лазерно-индуцированных дефектах, полученных методом фрактального анализа слоев ФИРС с данными, полученными методом измерения угла раскрытия индикатрисы ФИРС.

Методом атомно-силовой микроскопии наблюдались структурные фотохимические изменения нанокристаллов йодида серебра. Показаны формы кристаллов во время экспозиции светом на галогениды сенсибилизатора арсеназо III.

Рассмотрены возможности использования нового метода непрерывной аппроксимации ступенчатых функций, основанного на использовании тригонометрических выражений в виде рекурсивных функций. Расчеты проведены для классической модели диффузии неосновных носителей заряда, генерированных широким электронным пучком в двухслойном полупроводниковом материале.