Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 9 » Статья стр. 1353
<<<>>>
Кремниевые дифференциальные фотоприемники. Технология, характеристики, применение
DOI: 10.21883/JTF.2023.09.56223.136o-23
Минобрнауки РФ, Базовая часть госзадания, 1755
Гаврушко В.В.1, Ионов А.С.1, Кадриев О.Р.1, Ласткин В.А.1
1Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого, Великий Новгород, Россия
Email: Valery.Gavrushko@novsu.ru
Поступила в редакцию: 31 марта 2023 г.
В окончательной редакции: 8 июня 2023 г.
Принята к печати: 3 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 25 августа 2023 г.
PDF версия
Рассмотрены возможности применения дифференциальных методов регистрации сигналов для кремниевых фотоприемников. Даны примеры возможной реализации дифференциальных фотоприемников на основе кремния. Проанализированы их характеристики, показаны варианты возможного использования фотоприемников как двухцветных. Фотоприемники содержали два n^+-p-фотодиода. Один из фотодиодов имел широкую спектральную характеристику с высокой чувствительностью в ультрафиолетовой области. Чувствительность второго была снижена в коротковолновой части спектра путем создания дополнительных рекомбинационных центров в приповерхностной области методом имплантации ионов As. Спектральная чувствительность дифференциального сигнала, полученного вычитанием фототоков, имела ярко выраженную коротковолновую характеристику. Длинноволновая граница спектрального диапазона этого канала по уровню λ0.5 в зависимости от дозы легирования изменялась в пределах 0.37-0.47 μm. Максимум чувствительности соответствовал λmax=0.32-0.37 μm. Электрические и шумовые характеристики обоих фотодиодов были сходными. Пороговые характеристики фотоприемников для дневного света на частотах свыше 300 Hz определялись флуктуациями фонового излучения, начиная с освещенности около 10 lx. Ключевые слова: фотодиод, имплантация, дифференциальный сигнал, ультрафиолет, двухспектральный фотоприемник.
  1. А.М. Прохоров (гл. ред.) Физический энциклопедический словарь (Советская энциклопедия, М., 1983)
  2. Дж. Фрайден. Современные датчики. Справочник (Техносфера, М., 2005)
  3. Н.Т. Гурин, С.Г. Новиков, И.В. Корнеев, А.А. Штанько, В.А. Родионов. Письма в ЖТФ, 37 (6), 57 (2011)
  4. М.В. Китаева, А.В. Юрченко, А.В. Охорзина, А.В. Скороходов. Ползуновский вестник, 3/1, 196 (2011)
  5. А.М. Филачев, В.П. Пономаренко, И.И. Таубкин. Прикладная физика, 2, 102 (2003)
  6. М.Л. Бараночников. Приемники и детекторы излучений. Справочник (ДМК Пресс, М. 2012)
  7. И.Д. Анисимов, И.М. Викулин, Ф.А. Заитов, Ш.Д. Курмашев. Полупроводниковые фотоприемники: Ультрафиолетовый, видимый и ближний ИК диапазоны спектра (Радио и связь, М., 1984)
  8. Р.Дж. Киес (ред.). Фотоприемники видимого и ИК диапазонов. Пер. с англ. (Радио и связь, М., 1985)
  9. А.М. Филачев, И.И. Таубкин, М.А. Тришенков. Современное состояние и магистральные направления развития твердотельной фотоэлектроники (Физматкнига, М., 2010)
  10. А.В. Войцеховский, Н.А. Кульчицкий, А.А. Мельников, С.Н. Несмелов, С.М. Дзядух. Нано и микросистемная техника, 143 (6), 30 (2012)
  11. Ю.И. Белоусов, Е.С. Постников. Инфракрасная фотоника. Часть II Особенности регистрации и анализа тепловых полей. Учебное пособие (Университет ИТМО, СПб, 2019)
  12. Р. Хеймен. Светофильтры. Пер. с англ. (Мир, М., 1988)
  13. Э. Риттер. Физика тонких пленок, 8, 7 (1978)
  14. Г.В. Розенберг. Оптика тонкослойных покрытий (Наука, М., 1991)
  15. Электронный ресурс 0АО "ЛЛС". Режим доступа: info@lenlasers.ru
  16. Ю.А. Гольтберг, Б.В. Царенков. ЖТФ, 66 (8), 195 (1996)
  17. Ю.А. Глебов, Н.Ю. Зверева, Ю.А. Казарова, О.Г. Ревзина, Л.С. Шендерович. Прикладная физика, 3, 84 (2007)
  18. Ш.А. Фурман. Тонкослойные оптические покрытия (Машиностроение, Л., 1977)
  19. Г.Я. Колодный, Е.А. Левчук, Ю.Д. Порядин, П.П. Яковлев. Электронная промышленность, 5, 93 (1981)
  20. В.В. Гаврушко, А.С. Ионов, В.А. Ласткин. Наука, технология, бизнес, 100 (2), 72 (2010)
  21. Патент US N 7196311, H01L 27/15 от 11.08.2005
  22. Патент BY N 8532 U1, H01L 27/15 от 30.08.2012
  23. Патент RU N 156627 U, H01L 31/068 от 05.05.2015
  24. В.В. Гаврушко, А.С. Ионов, О.Р. Кадриев, В.А. Ласткин. ЖТФ, 87 (2), 310 (2017)
  25. R. Korde, L.R. Canfield, B. Wallis. Proc. SPIE, 932, 153 (1988)
  26. В.В. Гаврушко, А.С. Ионов, В.А. Ласткин. Датчики и системы, 121 (6), 49 (2009)
  27. В.В. Гаврушко, В.А. Ласткин. Вестник Новгородского. гос. ун-та, 65, 17 (2011)
  28. В.В. Гаврушко, А.С. Ионов, В.А. Ласткин. Тез. докл. IV Всероссийской конференции Физические и физико-химические основы ионной имплантации" (Новосибирск, Россия, 2012), с. 37
  29. А.П. Горшков, И.А. Карпович, Е.Д. Павлова, Н.С. Волкова. ФТП, 46 (12), 1542 (2012)
  30. С. Намба. Технология ионного легирования. Пер. с японского (Сов. радио, М., 1974)
  31. В.С. Вавилов, А.Р. Челядинский. УФН, 165 (3), 347 (1995)
  32. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, M.D. Ziegler. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 268, 1818 (2010)
  33. В.В. Гаврушко, А.С. Ионов, В.А. Ласткин. Патент на полезную модель кремниевый фотоприемник с задаваемой спектральной характеристикой (N 166199 27.11.2016)
  34. V.V. Gavrushko, A.S. Ionov, O.R. Kadriev. Mater. Sci. Eng., 441 (1), 1 (2018)
  35. V.V. Gavrushko, A.S. Ionov, O.R. Kadriev, V.A. Lastkin. J. Рhys.: Сonf. Series, 2052, 012 (2021)
  36. В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин, А.Д. Шинков. Полупроводниковые приборы (Высш. школа, М., 1981)
  37. В.И. Стафеев. ФТТ, 3 (1), 185 (1961)
  38. В.В. Гаврушко, О.Р. Кадриев, В.А. Ласткин, А.А. Сапожников. Вестник Новгородского. гос. ун-та, 104 (6), 17 (2017)
  39. ГОСТ 21934-83 Приемники излучения полупроводниковые фотоэлектрические и фотоприемные устройства.
  40. Патент RU N 1763331 U1, H01L 31/068 от 02.05.2017
  41. В.В. Гаврушко, А.С.Ионов О.Р. Кадриев, В.А. Ласткин. Вестник Новгородского. гос. ун-та, 107, 4 (2018)
  42. В.В. Забродский, П.Н. Аруев, В.П. Белик, Б.Я. Бер, Д.Ю. Казанцев, М.В. Дроздова, Н.В. Забродская, М.С. Лазеева, А.Д. Николенко, В.Л. Суханов, В.В. Филимонов, Е.В. Шерстнев. ФТП, 47 (2), 178 (2013)
  43. А.В. Клюев, Е.И. Шмелев, А.В. Якимов. Известия вузов. Радиофизика. LVII (12), 995 (2014)
  44. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов (Мир, М., 1984), т. 2
  45. В.В. Гаврушко, А.С. Ионов, А.А. Сапожников. Вестник Новгородского. гос. ун-та, 109 (3), 13 (2018)
  46. М.А. Тришенков. Фотоприемные устройства и ПЗС. Обнаружение слабых оптических сигналов (Радио и связь., М., 1992)
  47. V.I. Sankin, V.P. Chelibanov. Phys. Stat. Sol. A, 185 (1), 153 (2001)
  48. И.К. Кикоин (ред.). Таблицы физических величин. Справочник (Атомиздат, М., 1976)
  49. В.А. Капцов, В.Н. Дейнего. Анализ риска здоровью, 13 (1), 15 (2016)
  50. А. В. Виноградова, М. Р. Сидорова. Экспертиза. Качество. Технологии. Сб. матер. Междунар. научно-практической конф. (Новосибирск, 2020), с. 229-233
  51. В.В. Гаврушко, О.Р. Кадриев. Вестник Новгородского гос. ун-та им. Ярослава Мудрого, 2 (114), 4 (2019)
  52. В.Н. Краснощекова, Н.В. Илюхин, С.С. Романова, Л.Х. Ахметова. Гигиена труда и медицинская экология, 3, 98 (2015)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme