Регистрация / Вход
Прислать материал

14.576.21.0057

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.576.21.0057
Тематическое направление
Индустрия наносистем
Исполнитель проекта
Общество с ограниченной ответственностью "ИоффеЛЕД"
Название доклада
Разработка технологии получения фоточувствительных материалов и многоэлементных фотоприемников на их основе для спектральных областей 2.5-3.5; 2.5-4.5; 2.5-5.5 мкм на основе диодных гетероструктур из твердых растворов арсенида индия
Докладчик
Ременный Максим Анатольевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
1.1 Разработка полупроводниковых фоточувствительных материалов и лабораторной технологии их получения для матричных инфракрасных фотоприемников и тепловизоров гражданского назначения с повышенной рабочей температурой не менее чем в 1,3 раза и/или сниженным энергопотреблением не менее чем в 2 раза и/или уменьшенными габаритами и весом не менее чем в 2 раза.
1.2 Разработка полупроводниковых материалов, фоточувствительных в спектральных областях 2.5-3.5; 2.5-4.5; 2.5-5.5 мкм на основе диодных гетероструктур из твердых растворов арсенида индия и лабораторной технологии их получения;
1.3 Разработка многоэлементных приемников, фоточувствительных в спектральных областях 2.5-3.5; 2.5-4.5; 2.5-5.5 мкм на основе диодных гетероструктур из твердых растворов арсенида индия, работающих в интервале температур 150-350 К, обладающих параметрами чувствительности, многократно превышающими существующий мировой уровень, и лабораторной технологии их получения.
Актуальность и новизна исследования
Экологический мониторинг и обеспечение национальной безопасности - невозможно без тепловизионных приборов и систем дистанционного зондирования земли. Обеспечение их работы в средней инфракрасной области спектра (3-5 мкм), позволяет производить наблюдения за нагретыми объектами, в т.ч. лесными пожарами, различного рода техногенными авариями, утечками газа га газопроводах и т.д.
Существующая элементная база, в частности: на основе объемных материалов КРТ, не обеспечивает требуемые параметры чувствительности, максимальной рабочей температуры и возможности разработки широкоформатных матриц; использование пирометрических и болометрических фотоприемных матриц без охлаждения не позволяет получить требуемые параметры чувствительности и быстродействия.
На протяжении многих лет, арсенид индия и узкозонные твердые растворы на его основе, являясь идеальными кандидатами (что связано с металлургической стабильностью данных материалов и сочетанием оптических и электрических характеристик) для создания фотоприемников с длинноволновой границей фоточувствительности в области 3-4 мкм, находили практическое применение только в структурах либо с гомо p-n переходом, либо переходом металл-полупроводник, что было связано с особенностями используемого технологического оборудования. Фотоприемные устройства на основе таких структур имели возможность работы только при глубоком охлаждении (77 К). В данном исследовании, впервые проводится исследование, направленное на создание фоточувствительных материалов и фотоприемников на их основе гетероструктур из твердых растворов арсенида индия.
Описание исследования

Исследование направлено на: разработку лабораторного метода получения полупроводниковых фоточувствительных материалов, чувствительных в спектральной области 2.5-3.5, 2.5-4.5 и 2.5-5.5  мкм на основе многослойных гетероструктур InAs/InAsSbP; разработку технологии получения одноэлементных и многоэлементных фотоприемников на основе гетероструктур InAs/InAsSbP, с характерными размерами элементов от 200 до 30 мкм; разработку программ и методик исследований экспериментальных фоточувствительных материалов и экспериментальных образцов одноэлементных и многоэлементных фотоприемников; проведение исследований характеристик экспериментальные образцы фоточувствительных материалов и одно- и многоэлементных фотоприемников на их основе; выявление механизмов, ограничивающие параметры фотоприемников на основе твердых растворов InAs, и разработку предложения по управлению ими.

Результаты исследования

Изготовлены экспериментальные образцы фоточувствительных материалов, одноэлементных и многоэлементных фотоприемников, чувствительных в спектральной области 2.5-3.5, 2.5-4.5 и 2.5-5.5 мкм с характерными размерами одиночного элемента не более 200 мкм и характерными размерами одиночного элемента в многоэлементном приемнике не более 30 мкм;

Разработаны программы и методики исследований экспериментальных фоточувствительных материалов; экспериментальных образцов одноэлементных и многоэлементных фотоприемников;

Проведены испытания полученных экспериментальных образцов фоточувствительных материалов, одноэлементных и многоэлементных фотоприемников, подтвердившие заявленные параметры фотоприемников и показавшие, что предложенные технические решения обеспечивают достижение лучших параметров темнового тока и обнаружительной способности по сравнению с существующим мировым уровнем. В частности, в фотоприемниках с чувствительностью в области 2.5-3.5 мкм, получен BLIP режим работы при температуре около 200 К.

Практическая значимость исследования
Результаты проекта являются основой для создания новых фотоприемных устройств обладающих значительно лучшими (в 2 и более раза) параметрами обнаружительной способности.
Разрабатываемые полупроводниковые фоточувствительные материалы и фотоприемники на их основе могут быть использованы: в спектрофотометрических системах для обнаружения слабо разогретых тел или газов, в особенности, паров воды и природного газа; для создания тепловизоров, систем технического зрения и дистанционного зондирования земли с характеристиками, многократно превышающими существующий мировой уровень.
Постер

Poster IoffeLED.ppt