Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка линейки фотодиодов для сканирующих систем рельефа местности

ФИО: Винокурова А.А.

Направление: Новые приборы и аппаратные комплексы (У.М.Н.И.К.)

Научный руководитель: д.т.н., проф. Астахов В.П.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Полупроводниковой электроники и физики полупроводников

Академическая группа: МПЭ-14-1

Для получения изображений используются фотодиодные линейки, с их помощью возможно получение трехмерной модели рельефа местности, они также широко применяются в датчиках движения для охранных систем, в спектрофотометрии и в различных геологических исследованиях.

Разрабатываемый прибор предназначен для работы на длины волн от 400 нм до 1100 нм, причем максимум спектральной чувствительности приходится на длину волны 530 нм, что соответствует максимальной чувствительности человеческого глаза.

Данная фотодиодная линейка будет изготовлена из кремния, который будет легирован как методом диффузии, так и методом ионной имплантации. Такой подход позволяет улучшить качество производства, сделать процесс изготовления прибора более контролируемым. Немаловажно и то, что удешевляется себестоимость каждого прибора, и значительно уменьшается время, затрачиваемое на производство, засчет процесса ионного легирования, который проходит намного быстрее, чем диффузия, и является менее энергоёмким.

Рисунок 1 – Топология предлагаемой фотодиодной линейки

Отличительной характеристикой предлагаемого прибора также является наличие охранного кольца, которое значительно уменьшает поверхностную утечку или полностью устраняет его благодаря тому, что служит эффективным стоком носителей заряда из поверхностного канала. Таким образом, охранное кольцо весьма эффективно понижает значения темновых токов фотодиодов. Иными словами, такая конструкция (рис. 1) для фотодиода дает возможность получения ультранизких темновых токов, значения которых сопоставимы с мировыми аналогами.

Как известно, основными характеристиками фотоприемников являются темновой ток и фоточувствительность. У предлагаемого в данной работе прибора ожидаются темновые токи порядка 1 пА при обратном напряжении U=10 мВ. Также предполагается, что токовая чувствительность будет равна примерно 0,4 А/Вт.