УДК: 621.382, 621.383.5

Аналитическое сравнение характеристик фотоприемников инфракрасного диапазона на основе фотодиодов HgCdTe и фотодетекторов GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами

Демьяненко М.А., Козлов А.И., Овсюк В.Н.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Демьяненко М.А., Козлов А.И., Овсюк В.Н. Аналитическое сравнение характеристик фотоприемников инфракрасного диапазона на основе фотодиодов HgCdTe и фотодетекторов GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 9. С. 64–71.

Demiyanenko M.A., Kozlov A.I., Ovsyuk V.N. Comparative analysis of specifications for HgCdTe photodiode-based infrared photodetectors and for GaAs/AlGaAs quantum-well photodetectors [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 9. P. 64–71.

Ссылка на англоязычную версию:

M. A. Demyanko, A. I. Kozlov, and V. N. Ovsyuk, "Comparative analysis of specifications for HgCdTe photodiode-based infrared photodetectors and for GaAs/AlGaAs quantum-well photodetectors," Journal of Optical Technology. 83(9), 559-564 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000559

Аннотация:

Рассмотрены особенности построения кремниевых мультиплексоров сигналов многоэлементных фотоприемников инфракрасного диапазона, создаваемых с применением фотодиодов на основе соединения HgCdTe и фотодетекторов на основе многослойных структур GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами. Проведена сравнительная оценка эквивалентной шуму разности температур этих фотоприемников для кремниевых мультиплексоров с построчным и кадровым накоплением сигналов фоточувствительных элементов. Исследованы зависимости эквивалентной шуму разности температур инфракрасных фотоприемников на основе разных мультиплексоров от параметра – произведения дифференциального сопротивления фоточувствительных элементов при нулевом смещении на его площадь, размера ячейки матрицы, квантовой эффективности и длины волны максимума спектральной чувствительности элементов. На основе проведенных исследований создаются мультиплексоры, обеспечивающие изготовление многоэлементных фотоприемников спектральных диапазонов 8–14 и 3–5 мкм с высоким температурным разрешением.

Ключевые слова:

кремниевый мультиплексор, схема считывания фотосигналов, многоэлементный инфракрасный фотоприемник, фотодиод на основе соединения кадмий-ртуть-теллур, фотодетектор на основе многослойных структур с квантовыми ямами

Благодарность:

Авторы выражают благодарность академику А.Л. Асееву за полезные обсуждения представленных в настоящей статье результатов научно-исследовательских работ.

Коды OCIS: 040.3060, 110.3080, 130.5990

Список источников:

1. Варавин В.С., Гутаковский А.К., Дворецкий С.А., Карташев В.А., Латышев А.В., Михайлов Н.Н., Придачин Д.Н., Ремесник В.Г., Рыхлицкий С.В., Сабинина И.В., Сидоров Ю.Г., Титов В.П., Швец В.А., Якушев М.В., Асеев А.Л. Состояние и перспективы молекулярно-лучевой эпитаксии CdxHg1–xTe // Прикладная физика. 2002. № 6. С. 25–41.
2. Рогальский А. Инфракрасные детекторы. Новосибирск: Наука, 2003. 636 с.
3. Продукция фирмы “SOFRADIR”: Охлаждаемые ИК ФП // Официальный сайт группы компаний “SOFRADIR”. URL: http://www.sofradir-ec.com/products-cooled.asp.

4. Стафеев В.И., Болтарь К.О., Бурлаков И.Д., Акимов В.М., Климанов Е.А., Сагинов Л.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.
5. Mottin E., Pantigny P., Boch R. An improved architecture of IR FPA readout circuits // Proc. SPIE. 1997. V. 3061. P. 119–128.
6. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н., Асеев А.Л. Серия кремниевых мультиплексоров для КРТ-фотодиодов спектрального диапазона 8–16 мкм // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 3. C. 60–67.
7. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н. Кремниевые мультиплексоры 320×256 для инфракрасных фотоприемных устройств на основе КРТ-диодов // Автометрия. 2007. Т. 43. № 4. С. 74–82.
8. Козлов А.И., Марчишин И.В. Промышленно ориентированные разработки кремниевых мультиплексоров для многоэлементных ИК фотоприемников // Автометрия. 2012. Т. 48. № 4. С. 60–72.
9. Kozlowski L.J., Bailey R.B., Cabelli S.C., Cooper D.E., McComas G., Vural K., Tennant W.E. 640×480 PACE HgCdTe FPA // Proc. SPIE. 1992. V. 1735. P. 163–174.
10. Васильев В.В., Козлов А.И., Марчишин И.В., Сидоров Ю.Г., Якушев М.В. Анализ структурно-технологических ограничений в кремниевых схемах считывания сигналов фотодиодов инфракрасного диапазона // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 7. С. 39–45.
11. Демьяненко М.А., Есаев Д.Г., Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н. Исследование технологических ограничений в кремниевых схемах считывания сигналов инфракрасных фотоприемников на основе многослойных структур с квантовыми ямами // Автометрия. 2015. Т. 51. № 2. С. 110–118.
12. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н. Кремниевые мультиплексоры 1´576 для ИК-фотодиодов на основе соединения кадмий-ртуть-теллур // Микроэлектроника. 2008. Т. 37. № 4. C. 278–286.
13. Козлов А.И., Марчишин И.В., Овсюк В.Н., Филиппова В.В. Унифицированные кремниевые мультиплексоры 128´128 для инфракрасных фотоприемных устройств // Автометрия. 2006. Т. 42. № 4. С. 109–118.