Публикации автора

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.

Представлена модель для расчета отношения сигнал/шум КРТ ФПУ на базе канала считывания фотосигнала с прямоинжекционным входным каскадом, работающего в ITR и IWR режимах. Модель позволяет рассчитать и оптимизировать шумовые характеристики ФПУ при наличии экспериментальных параметров фотодиода и характеристик кремниевой технологии изготовления микросхемы считывания. В модели учтены следующие механизмы шума: дробовой шум фотодиода, обусловленный флуктуациями потока излучения и темнового тока; тепловые шумы фотодиода и основных узлов канала считывания; шумы сброса; 1/f-шумы фотодиода и основных узлов канала считывания. Также в модели учитывается эффективность инжекции фототока и влияние паразитных емкостей шин мультиплексирования.

Разработана конструкция и изготовлены матричные ФЧЭ форматом 384288 элементов с шагом 25 мкм с длинноволновой границей чувствительности по уровню 0,5 около 9,5 мкм. Средняя величина R0А фотодиодов по всему массиву матрицы равна 100 Ом см2. Разработаны схема и топология, по которым изготовлены матричные высокоскоростные мультиплексоры форматом 384288 элементов с шагом 25 мкм, обеспечивающие рабочие режимы на тактовой частоте до 20 МГц. Методом гибридной сборки на индиевых столбах изготовлено матричное ФПУ форматом 384288 элементов с шагом 25 мкм с параметрами: средняя величина NETD < 30 мК, количество работоспособных элементов > 97 %. Использование мезатравления для разделения отдельных фотодиодов снижает фотоэлектрическую связь и обеспечивает высокое пространственное разрешение матричного ФПУ, равное 11,25 штр/мм. Представлены примеры использования системы микросканирования для снижения дефектных пикселов в кадре изображения и/или увеличения формата кадров до 768576. Показано, что в результате использования микросканирования в тепловизионном канале на основе разработанного ФПУ при переходе к формату 768576 получено улучшение пространственного разрешения в 1,4 раза при одинаковой величине минимально разрешаемой разности температур (МРРТ), а МРРТ на частоте 0,44 мрад-1 уменьшается с 1,6 К до 0,9 К по сравнению с исходным форматом 384×288.

Реализована поддержка трассировки пути в разработанном симуляторе трехмерных динамических сцен. Данный метод позволяет получить физически корректные изображения с учетом многократных взаимодействий электромагнитных волн с телами. Представлены результаты расчета нескольких сцен и оценка быстродействия аппаратно-ускоренной трассировки пути в видимом диапазоне длин волн.