Научный архив: статьи

Изготовление матричного фотоприемника (МФП) с высокими параметрами требует выполнения комплектующих деталей внутри прибора с минимальными коэффициентами отражения. По стандартной технологии для этого используется нанесение различных антиотражающих покрытий на детали (ZnS, ZnSe, чернение). Проведена обработка поверхности тонкостенных деталей из ковара в целях получения определенной шероховатости для снижения зеркального отражения в рабочем диапазоне длин волн МФП. Разработаны бинарные растворы на основе азотной кислоты.

Проведено математическое моделирование ячейки секции накопления кремниевой БИС считывания матричных фотоприемных устройств с построчным накоплением с использованием программного пакета схемотехнического моделирования в формате PSpice. Исследовано влияние пульсаций напряжений управляющих сигналов на выходной сигнал. Объяснен экспериментально обнаруженный ранее дополнительный шум многорядных фотоприемных устройств, работающих в режиме временной задержки и накопления (ВЗН), возникающий при неравномерном движении сканирующего устройства.

Разработан метод определения характеристик многослойных полупроводниковых структур по спектрам ИК‐пропускания, и построена теоретическая математическая модель спектра пропускания, зависящая от коэффициента поглощения и ряда параметров эпитаксиальных слоев кадмий—ртуть—теллур (КРТ). Измерены и исследованы спектры ИК‐пропускания эпитаксиальных структур (ЭС) твердых растворов КРТ. ЭС КРТ р‐типа проводимости выращивались методами жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) на подложках CdZnTe и молекулярно‐лучевой эпитаксии (МЛЭ) на подложках GaAs.

Исследованы параметры двухспектрального фотоприемного устройства (ДФПУ) формата 2x2x288 элементов, изготовленного на основе гетероэпитаксиальной структуры КРТ, выращенной методом жидкофазной эпитаксии. Элементы спектрального диапазона 8—12 мкм располагаются на поверхности МФЧЭ в узкозонном фоточувствительном слое КРТ, а элементы спектрального диапазона 3—5 мкм — в кармане глубиной порядка 6 мкм в широкозонном фоточувствительном слое КРТ. Расстояние между фоточувствительными линейками 2x288 спектральных диапазонов 3—5 и 8—12 мкм составляет менее 100 мкм при шаге 28 мкм. Фотоэлектрические характеристики обоих многорядных фоточувстви-тельных линеек формата 2x288 элементов ДФПУ спектральных диапазонов 3—5 и 8—12 мкм близки к теоретическому пределу, обусловленному шумом фонового излучения.

Представлены результаты исследования процессов ионно‐лучевого и высокочастотного катодного травления напыленных слоев индия для формирования микроконтактов. Изготовлены матрицы микроконтактов высотой более 10 мкм с шагом 28 мкм формата 384×288. Ширина канавки, разделяющей индиевые микроконтакты, не превышает 5 мкм.

Исследованы фотоэлектрические характеристики многорядного фотоприемного устройства формата 6x576 элементов на основе гетероэпитаксиальных структур полупроводникового соединения кадмий—ртуть—теллур, выращенных методами молекулярнолучевой эпитаксии. Для кристалла матрицы формата 6x576 элементов разработана топология с уменьшенным до 14 мкм шагом, которая является наиболее приемлемой для замены изделий формата 4x288 элементов в аппаратуре применения без изменения оптической системы, сканера и блока электронной обработки. Предложенные технические решения позволяют повысить удельную обнаружительную способность до значений более 2·1011 Вm-1 см·Гц1/2, а также улучшить разрешающую способность и поле зрения тепловизионных средств.

Представлены результаты работы по созданию гетероструктур AlGaN/AlN на подложках сапфира методом МОС-гидридной эпитаксии, пригодных для изготовления матриц ультрафиолетовых p─i─n-фотодиодов солнечно-слепых фотоприемных устройств, и результаты исследований ультрафиолетовых матричных фотоприемников формата 320х256 на их основе. Методом высокоразрешающей микроскопии исследованы дефекты поверхности гетероструктур AlGaN и их влияние на дефектность элементов ультрафиолетовых матричных фотоприемников

В аппаратуре на основе МФПУ среднего инфракрасного диапазона спектра динамическая взаимосвязь может существенно ухудшить тактико-технические характеристики. В данной работе разработана методика оценки динамической взаимосвязи и выявлены основные закономерности явления, проведено исследование динамической взаимосвязи при различных технологиях изготовления матричных фоточувствительных элементов (МФЧЭ) и различных пассивирующих покрытиях. Результаты исследований показали, что для уменьшения динамической взаимосвязи, повышения воспроизводимости и величины чувствительности МФПУ, необходимо применять пассивацию напылением пленки ZnS.

Исследованы матричные ультрафиолетовые фотоприемные модули (УФМ) формата 320х256 элементов на основе гетероэпитаксиальных структур AlxGa1-xN (ГЭС AlGaN), чувствительные в видимо-слепом и солнечно-слепом диапазонах УФ диапазона. ГЭС AlGaN выращивались методами мосгидридной эпитаксии (МОС) и молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) на сапфировых подложках. Качество p-i-n-фотодиодов оценивалось по измерению вольт-амперных характеристик

Исследованы матрицы чувствительных элементов на основе p–i–n-фотодиодов из AlGaN формата 320×256 элементов с шагом 30 мкм и размером фоточувствительной площадки 20×20 мкм2 для подтверждения возможности создания матричных ультрафиолетовых фотоприемных устройств. Качество p–i–n-фотодиодов оценивалось по измерению вольтамперных характеристик. Темновые токи, измеренные между разделенными элементами в мезаструктуре, составили менее 10–13 A, а сопротивление более 1012 Ом·см

Исследованы характеристики матричных фотоприемных устройств формата 320×256 элементов с шагом 30 мкм на основе InGaAs, чувствительных в спектральном диапазоне 0,9─1,7 мкм. Матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) изготавливались по планарной и мезатехнологии. Измерены распределения темнового тока и спектральные характеристики фоточувствительности МФЧЭ при комнатной температуре и температуре охлаждения минус 20 °C. Получены тепловизионные изображения в режиме реального времени

Представлены результаты измерения скорости ионно-лучевого травления гетероэпитаксиальных структур AlxGa1-xN (ГС), различных сочетаний слоевых конфигураций, выращенных на подложках α-Al2O3 (0001) методами МОС-гидридной или молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ).