© 2010 г. А. И. Козлов, канд. техн. наук
Институт физики полупроводников СО РАН, г. Новосибирск
E-mail: kozlov@thermo.isp.nsc.ru
Рассмотрены особенности проектирования и организации кремниевых мультиплексоров для линейчатых и матричных инфракрасных фотоприемников. На этой основе разработаны 19 кремниевых мультиплексоров, предназначенных для совместной работы с многоэлементными фотодиодными детекторами на основе соединения кадмий–ртуть–теллур, с многоэлементными фоторезистивными детекторами на основе многослойных структур с квантовыми ямами и другими типами фотодетекторов со спектральной чувствительностью в диапазонах 3–5 и 8–16 мкм. Мультиплексоры позволяют создавать на своей основе гибридные и монолитные фотоприемники различного формата для среднего и дальнего инфракрасных диапазонов с достаточно высоким (< 0,02 K) разрешением по температуре.
Ключевые слова: кремниевый мультиплексор, многоэлементный инфракрасный фотоприемник, кремниевая схема считывания фототоков, режим с временной задержкой и накоплением, фотоприемник на основе многослойных структур с квантовыми ямами, фотодиод на основе соединения кадмий–ртуть–теллур.
Коды OCIS: 040.3060, 110.3080, 130.5990
УДК 621.382: 621.383.5
Поступила в редакцию 27.07.2009
ЛИТЕРАТУРА
1. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.И., Шашкин В.В. Кремниевые мультиплексоры для многоэлементных фотоприемников ИК диапазона // Автометрия. 2005. Т. 41. № 3. С. 88–99. 28
2. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.И. Кремниевые мультиплексоры 320Ч256 для инфракрасных фотоприемных устройств на основе КТР-диодов // Автометрия. 2007. Т. 43. № 4. С. 74–82.
3. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.И. Кремниевые мультиплексоры 1Ч576 для ИК фотодиодов на основе соединений кадмий–ртуть– теллур // Микроэлектроника. 2008. Т. 37. № 4. С. 278–286.
4. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н., Асеев А.Л. Серия кремниевых мультиплексоров для КТР-фотодиодов спектрального диапазона 8–16 мкм // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 3. С. 60–67.
5. Васильев В.В., Голенков А.Г., Дворецкий С.А., Есаев Д.Г., Захарьяш Т.И., Клименко А.Г., Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н., Рева В.П., Сидоров Ю.Г., Сизов Ф.Ф., Сусляков А.О., Талипов Н.Х. Фотоприемники на основе гетероэпитаксиальных слоев CdxHg1–xTe для среднего и дальнего ИК-диапазонов // Микроэлектроника. 2002. Т. 31. № 6. С. 414–422.
6. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н., Филиппова В.В. Унифицированные кремниевые мультиплексоры 128Ч128 для инфракрасных фотоприемных устройств // Автометрия. 2006. Т. 42. № 4. С. 109–118.
7. Vasilyev V.V., Klimenko A.G., Marchishin I. V., Ovsyuk V.N., Talipov N. Ch., Zaharyash Т.I., Golenkov A.G., Derkach Yu.P., Reva V.P., Sizov F.F., Zabudski V.V. MCT heteroepitaxial 4Ч288 FRA // Infrared Physics and Technology. 2004. V. 45. № 1. P. 13–21.
8. Hewitt M.J., Vampola J.L., Black S.H., Nielsen C.J. Infrared readout electronics: a historical perspective // Proc. SPIE. 1994. V. 2226. P. 108– 119.
9. Mottin E., Pantigny P., Boch R. An improved architecture of IR FRA radout circuits // Proc. SPIE. 1997. V. 3061. P. 119–128.
10. По данным фирмы “SOFRADIR” ( www.sofradir. com).
11. Frank J.D. Off-the-shelf readout ICs standardize detector interface // Optoelectronics World. 1998. № 3. P. 23–24.
12. Nixon R.H., Cemeny S.E., Pain B., Staller C.O., Fossum E.R. 256Ч256 Active Pixel Sensor Camtra-on-a-Chip // IEEE J. of SSC. 1996. V. 31. № 12. P. 2046–2058.
13. Kanno T., Saga M., Karwahara A., Oikawa R., Ajisawa A., Tomioka Y., Oda N., Yamagata T., Murashima S., Shima T., Yasuda N. Development of MBE grown HgCdTe 64Ч64 FRA for long-wavelength IR detection // Proc. SPIE. Infrared Technology XIX. 1993. V. 2020. P. 41–48.
14. Hsieh C.C., Wu C.Y., Sun T.R. A new cryogenic CMOS readout structure for infrared focal plane array // IEEE J. of SSC. 1997. T. 32. № 8. P. 1192– 1204.
15. Hsieh C.C., Wu C.Y., Sun T.P., Jih F.W., Cherng Y.T. High-performance CMOS buffered gate modulation input readout circuits for IR FPA // IEEE J. of SSC. 1998. T. 33. № 8. P. 1188–1200.
16. Акимов В.Н., Еремеева Л.Е., Лисейкин В.П., Щукин С.В., Патрашин А.И., Климанов Е.А., Тимофеев А.А., Гастев С.С. Разработка охлаждаемых МОП-мультиплексоров для считывания и обработки сигнала с фотодиодных КРТ-матриц // Оптический журнал. 1995.Т. 62. № 12. С. 63–70.
17. Бовина Л.А., Болтарь К.О., Бурлаков И.Д., Климанов Е.А., Патрашин А.И., Сагинов Л.Д., Стафеев В.И., Тимофеев А.А. Фокальные матрицы на основе КРТ-фотодиодов для спектральных диапазонов 3–5 и 8–12 мкм // Оптический журнал. 1996. Т. 63. № 6. С. 74–77.
18. Стафеев В.И., Болтарь К.О., Бурлаков И.Д., Акимов В.М., Климанов Е.А., Сагинов А.Д., Соляков В.Н., Мансветов Н.Г., Пономаренко В.П., Тимофеев А.А., Филачев А.М. Матричные фотоприемные устройства среднего и дальнего инфракрасных диапазонов спектра на основе фотодиодов из CdxHg1–xTe // Физика и техника полупроводников. 2005. Т. 39. № 10. С. 1257–1265.
19. Французов А.А., Сапожникова Н.В., Феофанов Г.Н. Многоходовой электрометрический усилитель-мультиплексор, работоспособный при криогенных температурах // Микроэлектроника. 1996. Т. 25. № 4. С. 272–276. 29
Полный текст
