en
Назад
УДК: 621.382, 621.383.5
Преобразование изображений в мозаичных неохлаждаемых микроболометрических приемниках инфракрасного и терагерцового диапазонов форматом до 3072х576 и более
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Демьяненко М.А., Есаев Д.Г., Клименко А.Г., Козлов А.И., Марчишин И.В., Новоселов А.Р., Овсюк В.Н. Преобразование изображений в мозаичных неохлаждаемых микроболометрических приемниках инфракрасного и терагерцового диапазонов форматом до 3072х576 и более // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 3. С. 35–43.
Demiyanenko M.A., Esaev D.G., Klimenko A.G., Kozlov A.I., Marchishin I.V., Novoselov A.R., Ovsyuk V.N. Image conversion in uncooled mosaic microbolometer detectors for the IR and terahertz regions with a format up to 3072 × 576 or more [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2014. V. 81. № 3. P. 35–43.
M. A. Dem’yanenko, D. G. Esaev, A. G. Klimenko, A. I. Kozlov, I. V. Marchishin, V. N. Ovsyuk, and A. R. Novoselov, "Image conversion in uncooled mosaic microbolometer detectors for the IR and terahertz regions with a format up to 3072 × 576 or more," Journal of Optical Technology. 81(3), 139-145 (2014). https://doi.org/10.1364/JOT.81.000139
Рассмотрены конструктивно-технологические принципы создания мозаичных фотоприемников (МФП) гипербольшого формата на основе технологии близкой стыковки кремниевых кристаллов с неохлаждаемыми матричными микроболометрическими приемниками (ММБП) меньшего формата. Исследован и оптимизирован базовый блок технологических операций лазерного скрайбирования в составе прецизионной технологии близкой стыковки кристаллов с суммарным размером технологической части «слепой зоны» между краевыми фоточувствительными элементами соседних кристаллов ММБП не более 30 мкм. Синтезированы конструкция и схема кремниевого мультиплексора форматом 384x288, которые при изготовлении МФП форматом 3072x576 по разработанной технологии близкой стыковки, для инфракрасных микроболометров могут обеспечить эффективность преобразования изображений более 99%, а для микроболометров терагерцового диапазона до 100%.
мозаичный фотоприемник, микроболометр, кремниевый мультиплексор, инфракрасный диапазон, терагерцовый диапазон, скрайбирование, импульсный наносекундный лазер
Благодарность:Авторы выражают благодарность академику А.Л. Асееву за поддержку научно-исследовательских работ этого направления; В.В. Филипповой - за помощь при проектировании фотошаблонов.
Коды OCIS: 040.3060, 110.3080, 130.5990
Список источников:1. Филачев А.М., Таубкин И.Н., Тришенков М.А. Твердотельная фотоэлектроника. Физические основы. М.: Физматкнига, 2005. 384 с.
2. T. Sparfke and J. W. Beletic, “Infrared focal plane arrays for space applications,” Opt. Photon. News 19, No. 6, 22 (2008).
3. G. Finger and J. W. Beletic, “Review of the state of infrared detectors for astronomy in retrospect of the June 2002 Workshop on Scientific Detectors for Astronomy,” Proc. SPIE 4841, 839 (2003).
4. R. J. Dorn, G. Finger, G. Huster, H.-U. Kaeufl, J.-L. Lizon, L. Mehrgan, M. Meyer, J.-F. Pirard, A. Silber, J. Stegmeier, and A. F.-M. Moorwood, “The CRIRES InSb megapixel focal-plane-array detector mosaic,” Proc. SPIE 5499, 510 (2004).
5. P. A. Scowen, R. Jansen, M. Beasley, S. Macenka, S. Shaklan, D. Calzetti, S. Desch, A. Fullerton, J. Gallagher, S. Malhotra, M. McCaughrean, S. Nikzad, R. O’Connell, S. Oey, D. Padgett, J. Rhoads, A. Roberge, O. Siegmund, N. Smith, D. Stern, J. Tumlinson, R. Windhorst, R. Woodruff, D. Spergel, and K. Sembach, “Design and implementation of the Wide-fieldHigh-Resolution UV/Optical Star Formation Camera for the THEIA Mission // 213 конференция американского Астрономического Общества, январь 2009. Опубликован в Bulletin of the American Astronomical Society, V. 41. № 1.
6. Новоселов А.Р. Разработка высокоэффективных мозаичных фотоприемников на основе линеек фоточувствительных элементов // Автометрия. 2010. Т. 46. № 6. С. 106-115.
7. J. P. Chamonal, E. Mottin, P. Audebert, M. Ravetto, M. Caes, and J. P. Chatard, “Long linear MWIR and LWIR HgCdTe arrays for high resolution imaging,” Proc. SPIE 4130, 452 (2000).
8. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. М.: Радио и связь, 1991. 528 с.
9. Промышленное применение лазеров / Под ред. Кебнера Г.М.: Машиностроение, 1988. 279 с.
10. J. Narayan and F. W. Young, “Growth of dislocations during laser melting and solidification,” Appl. Phys. Lett. 35, 330 (1979).
11. Балдуллаева А., Власенко А.И., Кузнецов Э.И., Ломовцев А.В., Мозоль П.Е., Смирнов А.Б. Возбуждение поверхностных акустических волн в кристаллах p-CdTe при воздействии импульсным лазерным излучением // Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35. № 8. С. 960-963.
12. P. M. Mooney, R. T. Young, J. Karins, Y. H. Lee, and J. W. Corbett, “Defects in laser-damaged silicon observed by DLTS,” Phys. Status Solidi A 48, K31 (1978).
13. C. N. Afonso, M. Alonso, J. L. H. Neira, A. D. Sequeira, M. F. da Silva, and J. C. Soares, “Pulsed laser-induced effects on the HgCdTe surface,” J. Vac. Sci. Technol. A 7, 3256 (1989).
14. Физика полупроводниковых приборов // Под ред. Зи С.М. М.: Энергия, 1973. 655 с.
15. M. H. Hong and Y. F. Lu, “Optical detection of laser plasma interaction during laser ablation,” Proc. SPIE 3618, 61 (1999).
16. A. R. Novoselov and A. G. Klimenko, “Processes in semiconductor materials after laser cutting,” Proc. SPIE 4426, 150 (2002).
17. Козлов А.И. Анализ принципов построения схем кремниевых мультиплексоров для многоэлементных ИК фотоприемников // Автометрия. 2010. Т. 46. № 1. С. 118-129.
18. Мурога С. Системное проектирование сверхбольших интегральных схем. В 2-х кн. Кн. 1. Пер. с англ. / Под ред. Кисельникова В.М. М.: Мир, 1985. 288 с.