Научный архив: статьи

Представлены результаты исследования многослойной системы на основе эпитаксиальной пленки HgCdTe с тонкими слоями CdTe, ZnTe. Структуры характеризуются отсутствием гистерезиса, низкой плотностью встроенного заряда и плотностью поверхностных состояний Nss<3·1010 см-2-эВ-1. Такая система близка по ряду характеристик к структурам металл—диэлектрик—полупроводник (МДП) и представляется перспективной для создания многоэлементных ИК ФПУ на основе КРТ.

Приведены результаты экспериментального обследования различных линейчатых и матричных гибридных модулей и инфракрасных (ИК) систем (матричного термографа с температурным разрешением 4—8 мК, ИК-микроскопа с пространственным разрешением 3—4 мкм, быстродействующего спектрографа ∼104 спектр/с) на основе InAs ПЗИ-прием-ников излучения. Достигнутые параметры для тепловизионных систем данного диапазона являются близкими к предельно достижимым.

Представлены конструкция и параметры фотоприемного устройства (ФПУ) спектрального диапазона 1,1—3 мкм на основе линейки InAs конденсаторов формата 2x192. Фотоприемное устройство может работать как с системой охлаждения микрокриогенной машины МСМГ-3В-1/80, так и в обычном заливном азотном криостате. Конструкция гибридного модуля обеспечивает стыкуемость 4 модулей без оптических зазоров в направлении сканирования.

Рассмотрены параметры средневолнового инфракрасного фотоприемного устройства, изготовленного в виде гибридной микросхемы на основе фокальной матрицы планарных n+–pпереходов HgCdTe с числом 20482048 элементов и кремниевого мультиплексора. Температурная зависимость обратного тока элементов в диапазоне 125–300 К имела характерную зависимость Аррениуса с энергией активации близкой к ширине запрещенной зоны полупроводника и лимитировалась диффузионной компонентой тока. При более низкой температуре ток лимитировался генерацией носителей с участием глубокого уровня локализованного вблизи середины запрещенной зоны. Гистограмма обнаружительной способности элементов матрицы имела вид симметричной кривой с максимумом и средним значением  1,31012 см Гц1/2/Вт.

Разработана конструкция и изготовлены матричные ФЧЭ на основе полупроводникового твердого раствора HgCdTe на подложках из кремния форматом 640×512 элементов с шагом 25 мкм с длинноволновой границей чувствительности 5 мкм по уровню 0,5. Разработаны схема и топология, по которым изготовлены матричные мультиплексоры форматом 640512 элементов с шагом 25 мкм, обеспечивающие рабочие режимы на тактовой частоте до 10 МГц. Методом гибридной сборки на индиевых столбах изготовлено матричное ФПУ форматом 640512 элементов с шагом 25 мкм. Лучшие образцы ФПУ характеризуются следующими параметрами: средняя величина NETD < 13 мК, количество работоспособных элементов > 99,5 %.