Плазменные обработки широко используются для пассивации и снижения скорости поверхностной рекомбинации в солнечных элементах (СЭ) и фотоприемниках. Кроме того, условия обработки поверхности кремния определяют свойства ОПЗ и слоев окисла на границе сращивания пластин n- и p-типа, соединяемых путем бондинга для многопереходных СЭ. В работе исследовано влияние газового состава плазмы с диэлектрическим барьером, пассивирующей поверхность кремния при атмосферном давлении (DBD) на оборудовании SUSS MicroTec. Анализ соединений, образующихся на поверхности кремня, проводился методом многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Из пластин безкислородного кремния с двухсторонней полировкой изготавливались образцы размером 40 х 20 мм. Короткие торцы шлифовались под углом 45о и полировались так, что получалась трапеция. ИК излучение вводилось/выводилось через короткие полированные грани призмы и, таким образом на спектрометре IFS 66 регистрировался спектр пропускания призмы после приблизительно 100 отражений от поверхности. Исходно регистрировался спектр пропускания призм с гидрофобной поверхностью после химической обработки. Этот спектр поглощения вычитался из спектра поглощения призмы, обработанной в DBD плазме. На рисунке 1 приведены такие разностные спектры поглощения призм, обработанных в азотной плазме без водорода и с добавление водорода. Отметим, что после обработки поверхности в плазме любого состава поверхность кремния становится гидрофильной, что проявляется в виде широкой составной полосы вблизи 3500 см-1 . Как видно из рисунка при обработке в плазме исчезают первоначально присутствовавшие Si-H и C-H связи, однако на гидрофильной поверхности формируется пленка SiO2 (LO и TO фононы) с различными свойствами.
等离子体处理广泛用于被动和减少太阳能电池(s)和光电接收器的快速表面重组。此外，硅表面处理的条件决定了在n- p型和p型接合板边界上的氧化物和氧化物层的性质。在研究电介质屏障的等离子成分的研究中，它在大气压力下(DBD)的硅表面被动。对硅表面产生的化合物的分析是通过多次中断的全内部反射(mpv)进行的。无氧硅薄板由双侧抛光制成的样品大小为40 x 20毫米。短的在45度角打磨，这样就形成了梯形。红外辐射/通过棱镜的短抛光边提取，IFS 66光谱仪记录了从表面反射约100次的棱镜光谱。化学处理后，棱镜通过水生表面的棱镜的光谱最初被记录下来。这种吸收光谱是从DBD等离子体中的棱镜吸收光谱中减去的。图1给出了在没有氢的氮等离子中处理的棱镜的不同吸收光谱，加上氢。我们注意到，在任何化合物的表面加工之后，硅的表面都变成了水滤波器，在3500厘米-1附近出现了一个广泛的复合带。从血浆处理中可以看到，最初存在的Si-H和C-H键消失了，但是SiO2 (LO和TO phonon)薄膜在水力表面形成，具有不同的特性。
{"title":"Оптические свойства поверхности кремния после плазменных обработок","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-31","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-31","url":null,"abstract":"Плазменные обработки широко используются для пассивации и снижения скорости\u0000поверхностной рекомбинации в солнечных элементах (СЭ) и фотоприемниках. Кроме того, условия\u0000обработки поверхности кремния определяют свойства ОПЗ и слоев окисла на границе сращивания\u0000пластин n- и p-типа, соединяемых путем бондинга для многопереходных СЭ. В работе исследовано\u0000влияние газового состава плазмы с диэлектрическим барьером, пассивирующей поверхность кремния\u0000при атмосферном давлении (DBD) на оборудовании SUSS MicroTec.\u0000Анализ соединений, образующихся на поверхности кремня, проводился методом многократного\u0000нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Из пластин безкислородного кремния с\u0000двухсторонней полировкой изготавливались образцы размером 40 х 20 мм. Короткие торцы\u0000шлифовались под углом 45о\u0000и полировались так, что получалась трапеция. ИК излучение\u0000вводилось/выводилось через короткие полированные грани призмы и, таким образом на\u0000спектрометре IFS 66 регистрировался спектр пропускания призмы после приблизительно 100\u0000отражений от поверхности. Исходно регистрировался спектр пропускания призм с гидрофобной\u0000поверхностью после химической обработки. Этот спектр поглощения вычитался из спектра\u0000поглощения призмы, обработанной в DBD плазме.\u0000На рисунке 1 приведены такие разностные спектры поглощения призм, обработанных в азотной\u0000плазме без водорода и с добавление водорода. Отметим, что после обработки поверхности в плазме\u0000любого состава поверхность кремния становится гидрофильной, что проявляется в виде широкой\u0000составной полосы вблизи 3500 см-1\u0000. Как видно из рисунка при обработке в плазме исчезают\u0000первоначально присутствовавшие Si-H и C-H связи, однако на гидрофильной поверхности\u0000формируется пленка SiO2 (LO и TO фононы) с различными свойствами.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"25 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126819904","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Гриценко Александр Иванович, Шурупов Сергей Викторович, Дережко Ярослав Богданович, Колобков Борис Иванович, Кретова Татьяна Александровна, Жигайлова Яна Владимировна
В результате выполнения ОКР по программе развития ЭКБ в период 2011 - 2018 годов достигнуты определенные успехи в создании современных изделий квантовой электроники и компонентов ВОСП: - разработан ряд матричных и линейных фоточувствительных приборов с переносом заряда на основе кремния для видимой и ближней ИК области спектра (0,4-1,0 мкм); матричные кремниевые КМОП-фотоприемники формата 1024х1024 с повышенной радиационной стойкостью; фотоприемные модули для спектральных диапазонов 3-5 и 8-10 мкм на основе гетероэпитаксиальных структур кадмий-ртуть-теллура и антимонида индия; фотоприемные модули для ИК области 0,9-1,7 мкм; фотоприемные устройства для ультрафиолетового (УФ) поддиапазона (260-280 мкм и 290-340 мкм; ряд быстродействующих лавинных ФПУ; - разработана решетка лазерных диодов со средней мощностью импульса лазерного излучения 1500 Вт; - разработан унифицированный ряд гетеролазеров повышенной радиационной стойкости с длинами волн излучения 780 нм, 794,7 нм и 852,1 нм. Завершается разработка отечественного радиационно-стойкого волокна и оптического кабеля на его основе. В качестве важных направлений развития и задач для фоточувствительных приборов, изделий квантовой электроники и компонентов ВОСП в прогнозируемый период следует выделить следующие: - имеется потребность и дефицит в части создания ряда отечественных лавинныхи pin-фотодиодов и приемных модулей на их основе с высоким быстродействием (граничная частота 10 – 50 ГГц) с различными размерами фоточувствительных элементов для области1300 – 1600 нм, как для информационных систем так и для радиофотонных схем; - к 2020 году будет разработан pin-фотодиод с граничной частотой 2,5 ГГц. Требуется разработка отечественной промышленной технологии и серийный выпуск квантово-каскадных излучателей с высоким значением пиковой мощности излучения в диапазоне длин волн 3–5 мкм и 8–12 мкм; - необходима разработка оптоэлектронных модулей для передачи и приема аналоговых сигналов с полосой частот модуляции до 30 ГГц для использования в специальных системах передачи и обработки информации, волоконно-оптических системах передачи информации по каналам РЛС, ФАР и АФАР; - для систем навигации, обнаружения необходима разработка оптоэлектронных модулей для передачи и приема цифровых сигналов со скоростью передачи информации до 10 ГГбит/с. Требуется разработка промышленной технологии изготовления отечественных ОВ на длины волн 1,3 и 1,55 мкм и создание на их основе оптических кабелей для аппаратуры различного назначения; - в интересах комплексов наблюдения за воздушным пространством и систем передачи информации требуется разработка многоканальных волоконно-оптических преобразователей, в том числе комбинированных и погружных; - необходима разработка волоконно-оптических аттенюаторов фиксированных и с переменным управлением. Фотонных интегральных схем, как сочетание кремниевой технологии и технологии интегральной оптики. Данные направления будут использоваться для волоконно-оптических систем передачи и распреде
{"title":"Основные тенденции развития оптоэлектронной техники до 2030 года","authors":"Гриценко Александр Иванович, Шурупов Сергей Викторович, Дережко Ярослав Богданович, Колобков Борис Иванович, Кретова Татьяна Александровна, Жигайлова Яна Владимировна","doi":"10.34077/rcsp2019-25","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-25","url":null,"abstract":"В результате выполнения ОКР по программе развития ЭКБ в период 2011 - 2018 годов достигнуты\u0000определенные успехи в создании современных изделий квантовой электроники и компонентов\u0000ВОСП:\u0000- разработан ряд матричных и линейных фоточувствительных приборов с переносом заряда на\u0000основе кремния для видимой и ближней ИК области спектра (0,4-1,0 мкм); матричные кремниевые\u0000КМОП-фотоприемники формата 1024х1024 с повышенной радиационной стойкостью; фотоприемные\u0000модули для спектральных диапазонов 3-5 и 8-10 мкм на основе гетероэпитаксиальных структур\u0000кадмий-ртуть-теллура и антимонида индия; фотоприемные модули для ИК области 0,9-1,7 мкм;\u0000фотоприемные устройства для ультрафиолетового (УФ) поддиапазона (260-280 мкм и 290-340 мкм;\u0000ряд быстродействующих лавинных ФПУ;\u0000- разработана решетка лазерных диодов со средней мощностью импульса лазерного излучения\u00001500 Вт;\u0000- разработан унифицированный ряд гетеролазеров повышенной радиационной стойкости с\u0000длинами волн излучения 780 нм, 794,7 нм и 852,1 нм. Завершается разработка отечественного\u0000радиационно-стойкого волокна и оптического кабеля на его основе.\u0000В качестве важных направлений развития и задач для фоточувствительных приборов, изделий\u0000квантовой электроники и компонентов ВОСП в прогнозируемый период следует выделить\u0000следующие:\u0000- имеется потребность и дефицит в части создания ряда отечественных лавинныхи pin-фотодиодов\u0000и приемных модулей на их основе с высоким быстродействием (граничная частота 10 – 50 ГГц) с\u0000различными размерами фоточувствительных элементов для области1300 – 1600 нм, как для\u0000информационных систем так и для радиофотонных схем;\u0000- к 2020 году будет разработан pin-фотодиод с граничной частотой 2,5 ГГц. Требуется разработка\u0000отечественной промышленной технологии и серийный выпуск квантово-каскадных излучателей с\u0000высоким значением пиковой мощности излучения в диапазоне длин волн 3–5 мкм и 8–12 мкм;\u0000- необходима разработка оптоэлектронных модулей для передачи и приема аналоговых сигналов с\u0000полосой частот модуляции до 30 ГГц для использования в специальных системах передачи и\u0000обработки информации, волоконно-оптических системах передачи информации по каналам РЛС,\u0000ФАР и АФАР;\u0000- для систем навигации, обнаружения необходима разработка оптоэлектронных модулей для\u0000передачи и приема цифровых сигналов со скоростью передачи информации до 10 ГГбит/с. Требуется\u0000разработка промышленной технологии изготовления отечественных ОВ на длины волн 1,3 и 1,55 мкм\u0000и создание на их основе оптических кабелей для аппаратуры различного назначения;\u0000- в интересах комплексов наблюдения за воздушным пространством и систем передачи\u0000информации требуется разработка многоканальных волоконно-оптических преобразователей, в том\u0000числе комбинированных и погружных;\u0000- необходима разработка волоконно-оптических аттенюаторов фиксированных и с переменным\u0000управлением. Фотонных интегральных схем, как сочетание кремниевой технологии и технологии\u0000интегральной оптики.\u0000Данные направления будут использоваться для волоконно-оптических систем передачи и\u0000распреде","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"18 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133028007","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Для изготовления большинства оптоэлектронных и сверхвысокочастотных приборов на основе А3N соединений используются темплейты AlN на подложках c-Al2O3 с высокой термической, радиационной и химической стойкостью, а также относительно низкой стоимостью. Однако высокое рассогласование решетки (13%) этих подложек с AlN слоями неизбежно приводит к генерации прорастающих дислокаций (ПД) с начальной плотностью >1010 см-2 . Кроме того, выращенные AlN темплейты могут иметь высокие растягивающие напряжения (>1 ГПа), что при характерных толщинах темплейта >1мкм приводит к их растрескиванию. В данной работе рассматриваются процессы генерации и релаксации упругих напряжений на различных стадиях роста AlN темплейтов с помощью плазменно-активированной молекулярно-пучковой эпитаксии (ПА МПЭ), а также возможность их контроля с помощью варьирования режимов роста зародышевых слоев (ЗС) AlN. Темплейты AlN, выращенные ПА МПЭ на подложках cAl2O3 при температуре 780-850°С, представляли собой ЗС AlN толщиной 60 нм, поверх которых выращивались буферные слои (БС) AlN максимальной толщиной ~2 мкм. Для роста ЗС AlN использовались либо непрерывный 3Dрежим роста с соотношением III/N ~ 0.6 (образец A), либо эпитаксия с повышенной миграцией (ЭПМ) [1] (образцы B и C) с варьированием времен подачи импульсов Al и N. БС в образцах A, B, C выращивались в режиме металлмодулированной эпитаксии (ММЭ) [2] при соотношении потоков III/N 1.3, 1.05, 1.3 соответственно. Процессы генерации и релаксации упругих напряжений контролировались in situ с помощью разработанного многолучевого оптического измерителя напряжений (МОИН). Из представленных на Рис. 1 зависимостей напряжение×толщина от толщины для образцов A, B и С следует, что знак и величина напряжений в темплейтах определяются, в первую очередь, условиями роста ЗС AlN. В докладе будут рассмотрены особенности генерации напряжений в AlN темплейтах на различных стадиях роста с учетом процессов коалесценции зародышевых и ростовых зерен AlN, а также встраивания избыточного металла (Al) в межзеренные границы. Кроме того, будут обсуждены основные способы снижения плотности ПД за счет увеличения диаметра зародышевых зерен, приводящего к снижению генерации дислокаций в ЗС на межзеренных границах, а также роста БС в переходном 2D-3D режиме, при котором наблюдается усиление междислокационного взаимодействия. В заключение, будут сформулированы основные условия достижения полностью релаксированного или упруго-сжатого роста AlN темплейтов на подложках сAl2O3 с концентрацией винтовых и краевых ПД не более 5×108 см-2 и 5×109 см-2 , соответственно.
{"title":"Управление генерацией и релаксацией упругих напряжений в AlN/c-Al2O3 темплейтах,\u0000выращиваемых методом плазменно-активированной МПЭ","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-27","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-27","url":null,"abstract":"Для изготовления большинства оптоэлектронных и сверхвысокочастотных приборов на основе\u0000А3N соединений используются темплейты AlN на подложках c-Al2O3 с высокой термической,\u0000радиационной и химической стойкостью, а также относительно низкой стоимостью. Однако высокое\u0000рассогласование решетки (13%) этих подложек с AlN слоями неизбежно приводит к генерации\u0000прорастающих дислокаций (ПД) с начальной плотностью >1010 см-2\u0000. Кроме того, выращенные AlN\u0000темплейты могут иметь высокие растягивающие напряжения (>1 ГПа), что при характерных\u0000толщинах темплейта >1мкм приводит к их растрескиванию. В данной работе рассматриваются\u0000процессы генерации и релаксации упругих напряжений на различных стадиях роста AlN темплейтов\u0000с помощью плазменно-активированной молекулярно-пучковой эпитаксии (ПА МПЭ), а также\u0000возможность их контроля с помощью варьирования режимов роста зародышевых слоев (ЗС) AlN.\u0000Темплейты AlN, выращенные ПА МПЭ на подложках cAl2O3 при температуре 780-850°С, представляли собой ЗС\u0000AlN толщиной 60 нм, поверх которых выращивались\u0000буферные слои (БС) AlN максимальной толщиной ~2 мкм.\u0000Для роста ЗС AlN использовались либо непрерывный 3Dрежим роста с соотношением III/N ~ 0.6 (образец A), либо\u0000эпитаксия с повышенной миграцией (ЭПМ) [1] (образцы B и\u0000C) с варьированием времен подачи импульсов Al и N. БС в\u0000образцах A, B, C выращивались в режиме металлмодулированной эпитаксии (ММЭ) [2] при соотношении\u0000потоков III/N 1.3, 1.05, 1.3 соответственно. Процессы\u0000генерации и релаксации упругих напряжений\u0000контролировались in situ с помощью разработанного\u0000многолучевого оптического измерителя напряжений\u0000(МОИН).\u0000Из представленных на Рис. 1 зависимостей\u0000напряжение×толщина от толщины для образцов A, B и С\u0000следует, что знак и величина напряжений в темплейтах\u0000определяются, в первую очередь, условиями роста ЗС AlN.\u0000В докладе будут рассмотрены особенности генерации\u0000напряжений в AlN темплейтах на различных стадиях роста с\u0000учетом процессов коалесценции зародышевых и ростовых\u0000зерен AlN, а также встраивания избыточного металла (Al) в\u0000межзеренные границы. Кроме того, будут обсуждены\u0000основные способы снижения плотности ПД за счет\u0000увеличения диаметра зародышевых зерен, приводящего к\u0000снижению генерации дислокаций в ЗС на межзеренных\u0000границах, а также роста БС в переходном 2D-3D режиме,\u0000при котором наблюдается усиление междислокационного\u0000взаимодействия.\u0000В заключение, будут сформулированы основные условия\u0000достижения полностью релаксированного или упруго-сжатого роста AlN темплейтов на подложках сAl2O3 с концентрацией винтовых и краевых ПД не более 5×108\u0000см-2\u0000и 5×109\u0000см-2\u0000, соответственно.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130575558","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Несмотря на многочисленные работы по исследованию радиационных дефектов в подвергнутых ионной имплантации твердых растворах CdxHg1-xTe, вопрос о пространственной локализации и природе донорных радиационных дефектов остается открытым даже для хорошо изученного случая имплантации ионов В+ . По нашему мнению это связано с многочастичным спектром носителей заряда в радиационно-модифицированной области материала, когда для определения профилей распределения носителей каждого типа необходимо использовать соответствующие методы анализа результатов дифференциального эффекта Холла. Кроме того, необходимо также дополнительно исследовать дефектную структуру радиационно-нарушенной области. В работе представлены результаты комплексных исследований радиационных дефектов в имплантированных As гетероэпитаксиальных структурах CdxHg1-xTe (ГЭС КРТ), полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) на подложках Si (GaAs) в ИФП СО РАН. Исследовали ГЭС р-типа проводимости с сохраненным и удаленным варизонным защитным слоем после имплантации ионов As+ с энергией 190 кэВ и дозой в 1015 см-2 , в результате которой были получены типичные n + –n–p структуры с радиационно-модифицированной n + –n–областью. Пространственное распределение носителей исследовали при послойном химическом травлении с измерением полевых зависимостей коэффициента Холла RH(B) и проводимости σ(B) и их анализа методом дискретных спектров подвижности. Дополнительно использовались данные вторичной ионной масс-спектроскопии (ВИМС), просвечивающей электронной микроскопии в режиме светлого поля и высокого разрешения и литературные данные профилей дефектов, полученных из спектров резерфордовского обратного рассеяния. В радиационно-модифицированной n+–n–области структуры обнаружены три типа электронов с различной подвижностью, обусловленные соответствующими донорными дефектами, локализованными на различных глубинах радиационно-нарушенного слоя структуры: а) электроны с низкой подвижностью порядка ~5000 cм2 /(В·с) локализованы в приповерхностном n + –слое толщиной ~400 нм, в области присутствия крупных и мелких дислокационных петель. Предполагаемая природа донорного центра, обуславливающего наличие электронов с низкой подвижностью – междоузельная ртуть, захваченная дислокационной петлей; б) электроны с промежуточной подвижностью ~20000 cм2 /(В·с) локализованы также в n + –слое толщиной до ~700-900 нм в области существования квазиточечных радиационных дефектов. Предполагаемая природа донорных дефектов – комплексы междоузельной ртути с этими квазиточечными дефектами; в) электроны с высокой подвижностью ~90000 cм2 /(В·с) локализованы в n-слое n + –n–p структуры на глубине более 700-900 нм. Механизм формирования этой области хорошо известен и связан с диффузией междоузельной ртути, генерируемой при имплантации, и ее аннигиляцией с вакансиями ртути в исходной области р-типа.
尽管cdxh1 -xTe固态溶液中存在大量辐射缺陷研究，但供体辐射缺陷的空间定位问题仍然存在，即使对b +植入的研究十分充分。我们认为，这与材料辐射改造区域中多粒子电荷谱有关，需要使用适当的方法来分析霍尔微分效应的结果。此外，还需要进一步研究辐射破坏区域的缺陷结构。这份工作展示了As异质异质结构cdxh1 -xTe的综合辐射缺陷研究结果。在As+离子植入后，使用190 kev能量和1015 cm -2剂量的ace r型电导率进行了研究，产生了典型的n+ n - p结构，辐射改良过的n+ n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n - n。载体的空间分布是通过对战场上的化学影响(B)霍尔系数和B导电性(B)的测量以及它们的离散光谱分析来研究的。此外还使用了第二离子质谱学(vims)数据，该数据在光场模式、高分辨率和文学数据，以及从光谱学反向散射中获得的缺陷概要。在辐射改良后的n+ - n - n中，发现三种不同类型的电子具有不同类型的机动性，因为相关的供体缺陷:a)所谓的环境中心，指的是低能动性电子的存在——被部署回路捕获的内乱;b)中间活动性~ 20000cm2 /(c)的电子在n+中也被定位为~700-900纳米厚的存在准辐射缺陷。供体缺陷的假定性质是这些准点接触性水银的复杂间间水银;b)高活动性电子~9万个cm2 /(b)在n+ n- n- p结构中定位，深度超过700-900纳米。该区域的形成机制是众所周知的，与植入过程中产生的间隙水银扩散有关，与最初r型区域汞的空缺有关。
{"title":"Радиационные донорные дефекты в имплантированных As пленках МЛЭ CdHgTe:\u0000пространственное распределение и природа","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-57","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-57","url":null,"abstract":"Несмотря на многочисленные работы по исследованию радиационных дефектов в подвергнутых\u0000ионной имплантации твердых растворах CdxHg1-xTe, вопрос о пространственной локализации и\u0000природе донорных радиационных дефектов остается открытым даже для хорошо изученного случая\u0000имплантации ионов В+\u0000. По нашему мнению это связано с многочастичным спектром носителей\u0000заряда в радиационно-модифицированной области материала, когда для определения профилей\u0000распределения носителей каждого типа необходимо использовать соответствующие методы анализа\u0000результатов дифференциального эффекта Холла. Кроме того, необходимо также дополнительно\u0000исследовать дефектную структуру радиационно-нарушенной области.\u0000В работе представлены результаты комплексных исследований радиационных дефектов в\u0000имплантированных As гетероэпитаксиальных структурах CdxHg1-xTe (ГЭС КРТ), полученных\u0000методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) на подложках Si (GaAs) в ИФП СО РАН.\u0000Исследовали ГЭС р-типа проводимости с сохраненным и удаленным варизонным защитным слоем\u0000после имплантации ионов As+\u0000с энергией 190 кэВ и дозой в 1015 см-2\u0000, в результате которой были\u0000получены типичные n\u0000+\u0000–n–p структуры с радиационно-модифицированной n\u0000+\u0000–n–областью.\u0000Пространственное распределение носителей исследовали при послойном химическом травлении с\u0000измерением полевых зависимостей коэффициента Холла RH(B) и проводимости σ(B) и их анализа\u0000методом дискретных спектров подвижности. Дополнительно использовались данные вторичной\u0000ионной масс-спектроскопии (ВИМС), просвечивающей электронной микроскопии в режиме светлого\u0000поля и высокого разрешения и литературные данные профилей дефектов, полученных из спектров\u0000резерфордовского обратного рассеяния.\u0000В радиационно-модифицированной n+–n–области структуры обнаружены три типа электронов с\u0000различной подвижностью, обусловленные соответствующими донорными дефектами,\u0000локализованными на различных глубинах радиационно-нарушенного слоя структуры: а) электроны с\u0000низкой подвижностью порядка ~5000 cм2\u0000/(В·с) локализованы в приповерхностном n\u0000+\u0000–слое толщиной\u0000~400 нм, в области присутствия крупных и мелких дислокационных петель. Предполагаемая природа\u0000донорного центра, обуславливающего наличие электронов с низкой подвижностью – междоузельная\u0000ртуть, захваченная дислокационной петлей; б) электроны с промежуточной подвижностью ~20000\u0000cм2\u0000/(В·с) локализованы также в n\u0000+\u0000–слое толщиной до ~700-900 нм в области существования\u0000квазиточечных радиационных дефектов. Предполагаемая природа донорных дефектов – комплексы\u0000междоузельной ртути с этими квазиточечными дефектами; в) электроны с высокой подвижностью\u0000~90000 cм2\u0000/(В·с) локализованы в n-слое n\u0000+\u0000–n–p структуры на глубине более 700-900 нм. Механизм\u0000формирования этой области хорошо известен и связан с диффузией междоузельной ртути,\u0000генерируемой при имплантации, и ее аннигиляцией с вакансиями ртути в исходной области р-типа.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"217 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133999027","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Созданы гибридные ИК фотодетекторы на основе гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками Ge, сопряженные с субволновыми золотыми решетками. Двумерные периодические решетки отверстий в золотых пленках с диаметром отверстий от 0.7 до 1.0 мкм и периодом 1.1–2.0 мкм выступали в качестве метаповерхностей, позволяющих преобразовать внешнее электромагнитное излучение в поверхностные плазмон-поляритонные волны в спектральном диапазоне 3-5 мкм. Из зависимостей фототока от угла падения электромагнитной волны определены дисперсионные соотношения, характеризующие распространение поверхностных плазмонных мод вдоль границы металлполупроводник в плазмонных фотодетекторах Ge/Si с квантовыми точками Ge, совмещенные с регулярными золотыми решетками субволновых отверстий различной формы на поверхности полупроводника. Было показано, что экспериментальные дисперсионные кривые для решеток круглой и квадратной формы находятся в хорошем согласии с результатами численного моделирования дисперсионных характеристик фундаментального плазмонного резонанса. Полученные результаты свидетельствуют о том, что усиление фототока в гибридных фотодетекторах с квантовыми точками действительно вызвано возбуждением блоховских поверхностных плазмонных мод в среднем ИК диапазоне. Обнаружено подавление эффекта плазмонного усиления фототока при переходе от круглой и квадратной форм отверстий решетки к прямоугольной. Установлено, что в гибридных структурах с прямоугольными щелями существует диапазон волновых векторов, в котором энергия поверхностных плазмонов не зависит от волнового вектора падающего излучения. Полученные результаты объяснены возбуждением световой волной локализованных дипольных мод на прямоугольных апертурах с большим соотношением сторон. Методами математического моделирования и экспериментально исследованы процессы усиления поля световой волны и фототока в среднем ИК диапазоне в гибридных гетероструктурах Ge/Si с квантовыми точками Ge, содержащих два типа плазмонных метаповерхностей на кремнии. Один тип представлял собой периодические решетки отверстий в золотой пленке, второй – двумерные массивы наноантенн в виде золотых дисков. Показано, что решетки отверстий обеспечивают усиление ближнеполевых компонент в активной области детекторов в 2.3-2.9 раз больше по сравнению с массивами дисковых антенн. Больший коэффициент усиления электрического поля связан с большей глубиной проникновения вглубь полупроводника поверхностной плазмонной волны, возбужденной перфорированной металлической пленкой. В результате возбуждения поверхностных плазмонных волн в оптимальных гетероструктурах Ge/Si с квантовыми точками удалось получить квантовую эффективность на уровне 2%, токовую чувствительность до 0.4 А/Вт и фотовольтаическую обнаружительную способность 4.5×1012 см·Гц1/2/Вт на длине волны 4 мкм при Т=78 К.
混合红外光电探测器是基于Ge/Si的异质结构，带有量子点Ge，与次波金晶格相连。在0.7到1.0 m之间，直径为1.1到2.0 m的黄金薄膜上的二维周期光栅是金属表面辐射的变换，允许在3-5 m范围内改变表面等离子体极化波的外部电磁波。电磁波随电磁波入射角而定的分散比值是由电磁波/Si等离子体光电探测器的表面等离子体半导体与电磁波表面不同形状的子波段的量子点的分布。研究表明，晶格和二次形状的实验分散曲线与基础等离子共振的分散特征数值一致。结果表明，量子点混合光电探测器的电流增大确实是由红外中段布洛霍夫表面等离子体模式引起的。在从圆形和方形的晶格孔到长方形的过程中，发现了对等离子体增强电流的抑制。人们发现，在长方形裂缝的混合结构中，存在着波向量范围，表面等离子体的能量不受波向量辐射的影响。结果被解释为在长方形孔径上的光波偶极子模式的激发，边比较大。数学模拟和实验研究了在Ge/Si杂交异质点Ge中增强光电和红外电流的过程，其中含有两种硅质金属表面。一种是在黄金胶片中周期性的孔洞，另一种是二维的巨大圆盘天线。在活跃的探测器区域中，孔格栅提供了2.3-2.9倍于圆盘天线的润滑量的放大部件。更大的电场放大率与由穿孔金属薄膜引起的表面等离子体波穿透半导体的深度有关。由于Ge/Si最优的量子点异质结构中的表面等离子波，电流灵敏度为0.4 a / vt，光伏检测能力为4.5 1012厘米。
{"title":"Поверхностные плазмонные волны в гибридных фотодетекторах Ge/Si с\u0000металлическими субволновыми решетками","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-60","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-60","url":null,"abstract":"Созданы гибридные ИК фотодетекторы на основе гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками Ge,\u0000сопряженные с субволновыми золотыми решетками. Двумерные периодические решетки отверстий в\u0000золотых пленках с диаметром отверстий от 0.7 до 1.0 мкм и периодом 1.1–2.0 мкм выступали в\u0000качестве метаповерхностей, позволяющих преобразовать внешнее электромагнитное излучение в\u0000поверхностные плазмон-поляритонные волны в спектральном диапазоне 3-5 мкм. Из зависимостей\u0000фототока от угла падения электромагнитной волны определены дисперсионные соотношения,\u0000характеризующие распространение поверхностных плазмонных мод вдоль границы металлполупроводник в плазмонных фотодетекторах Ge/Si с квантовыми точками Ge, совмещенные с\u0000регулярными золотыми решетками субволновых отверстий различной формы на поверхности\u0000полупроводника. Было показано, что экспериментальные дисперсионные кривые для решеток\u0000круглой и квадратной формы находятся в хорошем согласии с результатами численного\u0000моделирования дисперсионных характеристик фундаментального плазмонного резонанса.\u0000Полученные результаты свидетельствуют о том, что усиление фототока в гибридных фотодетекторах\u0000с квантовыми точками действительно вызвано возбуждением блоховских поверхностных\u0000плазмонных мод в среднем ИК диапазоне. Обнаружено подавление эффекта плазмонного усиления\u0000фототока при переходе от круглой и квадратной форм отверстий решетки к прямоугольной.\u0000Установлено, что в гибридных структурах с прямоугольными щелями существует диапазон\u0000волновых векторов, в котором энергия поверхностных плазмонов не зависит от волнового вектора\u0000падающего излучения. Полученные результаты объяснены возбуждением световой волной\u0000локализованных дипольных мод на прямоугольных апертурах с большим соотношением сторон.\u0000Методами математического моделирования и экспериментально исследованы процессы усиления\u0000поля световой волны и фототока в среднем ИК диапазоне в гибридных гетероструктурах Ge/Si с\u0000квантовыми точками Ge, содержащих два типа плазмонных метаповерхностей на кремнии. Один тип\u0000представлял собой периодические решетки отверстий в золотой пленке, второй – двумерные массивы\u0000наноантенн в виде золотых дисков. Показано, что решетки отверстий обеспечивают усиление\u0000ближнеполевых компонент в активной области детекторов в 2.3-2.9 раз больше по сравнению с\u0000массивами дисковых антенн. Больший коэффициент усиления электрического поля связан с большей\u0000глубиной проникновения вглубь полупроводника поверхностной плазмонной волны, возбужденной\u0000перфорированной металлической пленкой. В результате возбуждения поверхностных плазмонных\u0000волн в оптимальных гетероструктурах Ge/Si с квантовыми точками удалось получить квантовую\u0000эффективность на уровне 2%, токовую чувствительность до 0.4 А/Вт и фотовольтаическую\u0000обнаружительную способность 4.5×1012 см·Гц1/2/Вт на длине волны 4 мкм при Т=78 К.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"66 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131975382","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Г И Громилин, С. А. Попов, Б. Н. Дражников, К. В. Козлов, В. А. Стрельцов
Среди задач глобального мониторинга земной поверхности одной из актуальных является задача обнаружения слабоконтрастных малоразмерных динамических объектов в последовательности изображений, содержащих мощный пространственно-неоднородный фон. Межкадровая обработка (МКО) изображений [1] является одним из методов снижения порога обнаружения динамических объектов за счет эффективного подавления фона. Для формирования крупноформатных изображений сравнительно медленно изменяющихся сцен могут применяться сканирующие приборы на основе многорядных фотоприемных линеек [2], которые, обеспечивая повышенное разрешение, являются конкурентоспособной альтернативой «смотрящим» матричным фотоприемникам. Однако, как показано в [3], отклонение скорости сканирования от номинала приводит к ряду искажений, существенно влияющих на надежность обнаружения малоразмерных объектов. В работе предлагается способ МКО, основанный на пофрагментной компенсации смещения фона с точностью до долей шага дискретизации, значительно снижающий влияние нестабильности скорости сканирования. На рисунке приведен результат подавления фона посредством вычисления межкадровой разности (скорость сканирования в соседних кадрах отличается на 0.1%) при различных способах компенсации смещения. СКО фона (в квантах АЦП) в исходной последовательности (а) равно 144 квантам при СКО шума 6.5 квант, в разности без компенсации смещения – от 9.2 до 101.6 кванта, в разности с целочисленной компенсацией (в) – от 9.6 до 18.1 кванта, в разности с дробным совмещением (г) – 9.8 кванта.
{"title":"Особенности межкадровой обработки последовательности изображений, формируемых\u0000сканирующим устройством на основе многорядного ФПУ","authors":"Г И Громилин, С. А. Попов, Б. Н. Дражников, К. В. Козлов, В. А. Стрельцов","doi":"10.34077/rcsp2019-141","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-141","url":null,"abstract":"Среди задач глобального мониторинга земной поверхности одной из актуальных является задача\u0000обнаружения слабоконтрастных малоразмерных динамических объектов в последовательности\u0000изображений, содержащих мощный пространственно-неоднородный фон. Межкадровая обработка\u0000(МКО) изображений [1] является одним из методов снижения порога обнаружения динамических\u0000объектов за счет эффективного подавления фона. Для формирования крупноформатных изображений\u0000сравнительно медленно изменяющихся сцен могут применяться сканирующие приборы на основе\u0000многорядных фотоприемных линеек [2], которые, обеспечивая повышенное разрешение, являются\u0000конкурентоспособной альтернативой «смотрящим» матричным фотоприемникам. Однако, как\u0000показано в [3], отклонение скорости сканирования от номинала приводит к ряду искажений,\u0000существенно влияющих на надежность обнаружения малоразмерных объектов.\u0000В работе предлагается способ МКО, основанный на пофрагментной компенсации смещения фона\u0000с точностью до долей шага дискретизации, значительно снижающий влияние нестабильности\u0000скорости сканирования. На рисунке приведен результат подавления фона посредством вычисления\u0000межкадровой разности (скорость сканирования в соседних кадрах отличается на 0.1%) при различных\u0000способах компенсации смещения. СКО фона (в квантах АЦП) в исходной последовательности (а)\u0000равно 144 квантам при СКО шума 6.5 квант, в разности без компенсации смещения – от 9.2 до 101.6\u0000кванта, в разности с целочисленной компенсацией (в) – от 9.6 до 18.1 кванта, в разности с дробным\u0000совмещением (г) – 9.8 кванта.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"106 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132541131","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
А. В. Гельфанд, Виктор Николаевич Федоринин, А. В. Аржанников, Н. А. Николаев
Освоение диапазона терагерцовых (ТГц) частот электромагнитного спектра (0,1–10 ТГц) делает актуальными задачи разработки и изготовления эффективных оптических элементов для управления характеристиками пучков ТГц-излучения. С инструментальной точки зрения данный спектральный диапазон, соответствующий интервалу длин волн 30÷3000 мкм, удобно позиционирован между примыкающими к нему СВЧ и ИК областями, поскольку позволяет сочетать в терагерцовой аппаратуре инструментальные решения как оптической, так и микроволновой техники. Примером таких решений служат тонкие планарные метало-диэлектрические структуры субволновой топологии, известные в технологии метаматериалов как «метаповерхности» (МП). МП являются, как правило, резонансными электродинамическими структурами, которые эксплуатируются в режиме, когда их характерные резонансные частоты лежат значительно ниже точки возбуждения высших дифракционных гармоник, что отличает такие структуры от дифракционных решеток. Последнее достигается малостью периода расположения элементарных ячеек МП в ее латеральной плоскости в сравнении с рабочей длиной волны. Существенно, что амплитудные, фазовые и поляризационные характеристики МП в заданной полосе частот определяются дизайном ее ячеек, соответствующий выбор которого обеспечивает требуемые функциональные свойства МП-устройств. Последние выгодно сочетают малость толщины/веса и высокую эффективность, которая зачастую не может быть достигнута в рамках решений классической оптики. При этом в ТГц-диапазоне характерный размер элементов топологического рисунка МП в большинстве случаев составляет от нескольких единиц до сотен мкм, что позволяет применять для его производства сравнительно недорогие и хорошо отработанные литографические технологии. В настоящем докладе представлен обзор экспериментальных результатов по разработке оптических элементов и устройств на основе метаповерхностей традиционных и новых конфигураций, которые предназначены как для автономного применения, так и для интеграции с различными метрологическими системами, работающими в области частот от сотни ГГц до нескольких ТГц. Составляя неотъемлемую часть российской элементной базы радиофотоники, разработанные элементы в ряде случаев опережают по функциональным характеристикам отечественные и зарубежные аналоги. Обсуждаются вопросы электродинамического моделирования, технологического производства, спектральной характеризации, а также практического использования следующих типов терагерцовых МП-устройств и систем на их основе: 1) частотные фильтры различных видов: band-pass, low-pass, high-pass; дихроичные мультиплексоры пучков излучения; спектрорадиометрические системы на базе полосовых фильтров; 2) поляризаторы; преобразователи фазы и поляризации; 3) плоские фокусирующие элементы, включая голографические структуры; 4) ультратонкие резонансные поглотители и тепловые детекторы на их основе, включая многоканальные пироэлектрические линейки для спектральных и поляризационных измерений с пространственным разре
{"title":"Функциональные оптические элементы и устройства терагерцовой фотоники на основе\u0000метаповерхностей","authors":"А. В. Гельфанд, Виктор Николаевич Федоринин, А. В. Аржанников, Н. А. Николаев","doi":"10.34077/rcsp2019-84","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-84","url":null,"abstract":"Освоение диапазона терагерцовых (ТГц) частот электромагнитного спектра (0,1–10 ТГц) делает\u0000актуальными задачи разработки и изготовления эффективных оптических элементов для управления\u0000характеристиками пучков ТГц-излучения. С инструментальной точки зрения данный спектральный\u0000диапазон, соответствующий интервалу длин волн 30÷3000 мкм, удобно позиционирован между\u0000примыкающими к нему СВЧ и ИК областями, поскольку позволяет сочетать в терагерцовой\u0000аппаратуре инструментальные решения как оптической, так и микроволновой техники. Примером\u0000таких решений служат тонкие планарные метало-диэлектрические структуры субволновой\u0000топологии, известные в технологии метаматериалов как «метаповерхности» (МП). МП являются, как\u0000правило, резонансными электродинамическими структурами, которые эксплуатируются в режиме,\u0000когда их характерные резонансные частоты лежат значительно ниже точки возбуждения высших\u0000дифракционных гармоник, что отличает такие структуры от дифракционных решеток. Последнее\u0000достигается малостью периода расположения элементарных ячеек МП в ее латеральной плоскости в\u0000сравнении с рабочей длиной волны. Существенно, что амплитудные, фазовые и поляризационные\u0000характеристики МП в заданной полосе частот определяются дизайном ее ячеек, соответствующий\u0000выбор которого обеспечивает требуемые функциональные свойства МП-устройств. Последние\u0000выгодно сочетают малость толщины/веса и высокую эффективность, которая зачастую не может\u0000быть достигнута в рамках решений классической оптики. При этом в ТГц-диапазоне характерный\u0000размер элементов топологического рисунка МП в большинстве случаев составляет от нескольких\u0000единиц до сотен мкм, что позволяет применять для его производства сравнительно недорогие и\u0000хорошо отработанные литографические технологии.\u0000В настоящем докладе представлен обзор экспериментальных результатов по разработке\u0000оптических элементов и устройств на основе метаповерхностей традиционных и новых\u0000конфигураций, которые предназначены как для автономного применения, так и для интеграции с\u0000различными метрологическими системами, работающими в области частот от сотни ГГц до\u0000нескольких ТГц. Составляя неотъемлемую часть российской элементной базы радиофотоники,\u0000разработанные элементы в ряде случаев опережают по функциональным характеристикам\u0000отечественные и зарубежные аналоги. Обсуждаются вопросы электродинамического моделирования,\u0000технологического производства, спектральной характеризации, а также практического использования\u0000следующих типов терагерцовых МП-устройств и систем на их основе:\u00001) частотные фильтры различных видов: band-pass, low-pass, high-pass; дихроичные\u0000мультиплексоры пучков излучения; спектрорадиометрические системы на базе полосовых фильтров;\u00002) поляризаторы; преобразователи фазы и поляризации;\u00003) плоские фокусирующие элементы, включая голографические структуры;\u00004) ультратонкие резонансные поглотители и тепловые детекторы на их основе, включая\u0000многоканальные пироэлектрические линейки для спектральных и поляризационных измерений с\u0000пространственным разре","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"113 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114503013","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Известны псевдобинокулярные очки ночного видения (ОНВ) с линзовым объективом [1]. Предлагаемые псевдобинокулярные ОНВ (см. рисунок), содержат зеркально-линзовый объектив 1 с фокусным расстоянием f = 60 мм, углом поля зрения 2ω= 15°. В центральной нерабочей части линзызеркала 2 установлена группа линз 5. Вместе с линзовым компенсатором 4 полевых аберраций объектива 1 эта группа 5 образует короткофокусный линзовый объектив. Для него f = 7,34 мм, 2ω= 100°. Оба объектива сфокусированы на фотокатод диаметром 17,5 мм ЭОП 6. На его экран сфокусирована псевдобинокулярная окулярная система 7. Ее увеличение Г = 12,5x , линейное поле зрения 21=17,5 мм. При работе объектива 1 для ОНВ Г = 3x при 2ω = 15°. Для ОНВ при работе линзового объектива Г = 0,3 x при 2ω = 100°. Линзовый объектив используется для поиска в широком угле поля зрения объекта наблюдения, а объектив 1 - для его распознавания. Фактически ОНВ с объективом 1 превращаются в наголовный бинокль. Дальность распознавания в него ростовой фигуры человека (РФЧ) в нормированных условиях составляет 300 м. Дальность обнаружения РФЧ в ОНВ с линзовым объективом с 2ω = 100° составляет 200 м. Схема ОНВ дополняется тепловизионным (ТВП) каналом. Его ИК объектив 8 оптически сопряжен с фотоприемным устройством (ФПУ) 9, объединяющим матрицу микроболометров (МБМ) и электронный блок управления. Сигнал с его выхода передается в OLED дисплей 10. Его изображение с помощью линзового компонента 11 через полупрозрачное зеркало 12 оптически сопряжено с окулярной системой 7 и вводится в ее левый канал. ТВП канал работает в области спектра 8 - 1 2 мкм, имеет дальность распознавания РФЧ 300 м, 2ω = 8x12°, Г =1 x . На выходе полупрозрачного зеркала 12 установлен ТВ канал для дистанционной передачи изображения. Его объектив 13 сфокусирован на матрицу ПЗС ТВ камеры 14, и изображение с экрана ЭОП 6 и с OLED дисплея 10 вводится в ТВ канал.
{"title":"Псевдобинокулярные очки ночного видения с зеркально-линзовым\u0000и линзовым объективами","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-98","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-98","url":null,"abstract":"Известны псевдобинокулярные очки ночного видения (ОНВ) с линзовым объективом [1].\u0000Предлагаемые псевдобинокулярные ОНВ (см. рисунок), содержат зеркально-линзовый объектив 1 с\u0000фокусным расстоянием f = 60 мм, углом поля зрения 2ω= 15°. В центральной нерабочей части линзызеркала 2 установлена группа линз 5. Вместе с линзовым компенсатором 4 полевых аберраций\u0000объектива 1 эта группа 5 образует короткофокусный линзовый объектив. Для него f = 7,34 мм, 2ω=\u0000100°. Оба объектива сфокусированы на фотокатод диаметром 17,5 мм ЭОП 6. На его экран\u0000сфокусирована псевдобинокулярная окулярная система 7. Ее увеличение Г = 12,5x\u0000, линейное поле\u0000зрения 21=17,5 мм. При работе объектива 1 для ОНВ Г = 3x\u0000при 2ω = 15°. Для ОНВ при работе\u0000линзового объектива Г = 0,3\u0000x\u0000при 2ω = 100°. Линзовый объектив используется для поиска в широком\u0000угле поля зрения объекта наблюдения, а объектив 1 - для его распознавания. Фактически ОНВ с\u0000объективом 1 превращаются в наголовный бинокль. Дальность распознавания в него ростовой\u0000фигуры человека (РФЧ) в нормированных условиях составляет 300 м. Дальность обнаружения РФЧ в\u0000ОНВ с линзовым объективом с 2ω = 100° составляет 200 м. Схема ОНВ дополняется тепловизионным\u0000(ТВП) каналом. Его ИК объектив 8 оптически сопряжен с фотоприемным устройством (ФПУ) 9,\u0000объединяющим матрицу микроболометров (МБМ) и электронный блок управления. Сигнал с его\u0000выхода передается в OLED дисплей 10. Его изображение с помощью линзового компонента 11 через\u0000полупрозрачное зеркало 12 оптически сопряжено с окулярной системой 7 и вводится в ее левый\u0000канал. ТВП канал работает в области спектра 8 - 1 2 мкм, имеет дальность распознавания РФЧ 300 м,\u00002ω = 8x12°, Г =1\u0000x\u0000. На выходе полупрозрачного зеркала 12 установлен ТВ канал для дистанционной\u0000передачи изображения. Его объектив 13 сфокусирован на матрицу ПЗС ТВ камеры 14, и изображение\u0000с экрана ЭОП 6 и с OLED дисплея 10 вводится в ТВ канал.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127714095","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
В работе представлены результаты разработки, исследования и оптимизации параметров фотоприемников дальнего ИК диапазона на основе структур с внутренней фотоэмиссией представленных на рисунке 1. Легированные бериллием слои GaAs служат эмиттерами носителей заряда. Фотовозбужденные в эмиттере носители переносятся через барьер на границе с нелегированными барьерными слоями AlGaAs. Преимущество данного типа приемников в сравнении с приемниками на основе структур с квантовыми ямами аналогичной архитектуры состоит в: - возможности регистрации ИК излучения в широком диапазоне, граница спектральной чувствительности может варьироваться от 5 до 200 мкм, путем варьирования состава алюминия в барьерных слоях AlGaAs. - высокой квантовая эффективности; - регистрации излучения при прямой засветке без необходимости изготовления дифракционных элементов ввода излучения; - возможность оптимизации фотоэлектрических параметров с использованием с интерференционных эффектов внутри структуры; [1]. В данной работе рассматриваются структуры с pтипом проводимости в эмитирующих слоях GaAs легированная бериллием. Барьерные слои AlGaAs не легированы. Одним из путей повышения эффективности данного типа фотоприемников состоит в создании дополнительных условий для максимального поглощения принимаемого излучения. При этом возможны несколько вариантов: введение дополнительных буферных слоев необходимой конфигурации, использование легированной подложки и другое. В работе рассматривается первый вариант. Расчетным путем показано, что введение в подложку, перед выращиванием фоточувствительных слоев, буферных зон (spacer) определенной конфигурации приводит к увеличению чувствительности фотоприемников. Результаты расчета приведены на следующем рисунке [2]. На рисунке показано влияние буферных слоев различного типа проводимости, n и p типа с разной концентрацией уровня легирования, на поглощение излучения в фоточувствительной структуре. Полученные результаты показывают возможность увеличения эффективности работы фотоприемников различной модификации и с разной спектральной чувствительностью путем использованием дополнительных буферных слоев.
{"title":"Оптимизация параметров фотоприемников дальнего ИК диапазона на основе\u0000гетероструктур GaAs/AlGaAs с внутренней фотоэмиссией","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-160","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-160","url":null,"abstract":"В работе представлены результаты разработки, исследования и оптимизации параметров\u0000фотоприемников дальнего ИК диапазона на основе структур с внутренней фотоэмиссией\u0000представленных на рисунке 1.\u0000Легированные бериллием слои GaAs служат\u0000эмиттерами носителей заряда. Фотовозбужденные\u0000в эмиттере носители переносятся через барьер на\u0000границе с нелегированными барьерными слоями\u0000AlGaAs.\u0000Преимущество данного типа приемников в\u0000сравнении с приемниками на основе структур с\u0000квантовыми ямами аналогичной архитектуры\u0000состоит в:\u0000- возможности регистрации ИК излучения в\u0000широком диапазоне, граница спектральной чувствительности может варьироваться от 5 до 200 мкм,\u0000путем варьирования состава алюминия в барьерных слоях AlGaAs.\u0000- высокой квантовая эффективности;\u0000- регистрации излучения при прямой засветке без необходимости изготовления дифракционных\u0000элементов ввода излучения;\u0000- возможность оптимизации фотоэлектрических параметров с использованием с\u0000интерференционных эффектов внутри структуры; [1].\u0000В данной работе рассматриваются структуры с pтипом проводимости в эмитирующих слоях GaAs\u0000легированная бериллием. Барьерные слои AlGaAs не\u0000легированы.\u0000Одним из путей повышения эффективности данного\u0000типа фотоприемников состоит в создании\u0000дополнительных условий для максимального\u0000поглощения принимаемого излучения.\u0000При этом возможны несколько вариантов: введение\u0000дополнительных буферных слоев необходимой\u0000конфигурации, использование легированной подложки и\u0000другое.\u0000В работе рассматривается первый вариант. Расчетным\u0000путем показано, что введение в подложку, перед\u0000выращиванием фоточувствительных слоев, буферных зон (spacer) определенной конфигурации\u0000приводит к увеличению чувствительности фотоприемников. Результаты расчета приведены на\u0000следующем рисунке [2].\u0000На рисунке показано влияние буферных слоев различного типа проводимости, n и p типа с разной\u0000концентрацией уровня легирования, на поглощение излучения в фоточувствительной структуре.\u0000Полученные результаты показывают возможность увеличения эффективности работы\u0000фотоприемников различной модификации и с разной спектральной чувствительностью путем\u0000использованием дополнительных буферных слоев.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127902613","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Широкозонное бинарное соединение оксид галлия Ga2O3 вызывает большой интерес в качестве нового материала для микро- и наноэлектроники и уже используется в ультрафиолетовой (УФ) нанофотоэлектронике [1,2]. Настоящая работа посвящена исследованиям фоточувствительности (ФЧ) Au-Ga2O3(Fe)-nGaAs0.6P0.4 наноструктур в области энергии фотонов hν=1.5-6.1 eV с целью создания фотоприемников УФ излучения, а так же определения ширины запрещенной зоны оксида Ga2O3 (Egox), легированного железом (Fe), и выяснению его влияния на спектр фототока барьеров Шоттки. Для изготовления фотоприемников на основе n-GaAs0.6P0.4 использовалась технология, аналогичная описанной в [2]. После химического травления смесью Br2(4%)+C2H5OH(96%) c последующей промывкой в этаноле, поверхность n-GaAs0.6P0.4 обрабатывалась этаноловым раствором бромида железа (FeBr2 . 6H2O). Наноструктуры Au-Ga2O3(Fe)-n-GaAs0.6P0.4 изготовлены методом химического осаждения. Присутствие атомов железа (Fe) в оксидном слое Ga2O3(Fe) было установлено с помощью растрового микроскопа и фотоэлектрическим методом. Основные результаты проиллюстрированы на рис. а, б, в. В УФ области спектра обнаружены новые закономерности. В интервале 3.2-4.2 eV имеется участок практически постоянной ФЧ (SI ≈ 0,15-0,18 A/Вт). На интервале 4.2-5.1 eV с увеличением hν ФЧ уменьшается и при hν=5,1 eV наблюдается минимум ФЧ. На интервале 5.1-6.1 eV опять происходит рост ФЧ с увеличением hν. При освещении hν>5 eV в GaAs0.6P0.4 МДП наноструктуре начинается процесс лавинного умножения носителей заряда и слой диэлектрика [Ga2O3(Fe)] участвует в создании дополнительного фототока. Зависимость фототока If0 в интервале 5.1-6.1 eV оказалась экспоненциальной. Это позволяет по методике, описанной в [1], определить Egox оксида Ga2O3(Fe), образованного на поверхности GaAs0.6P0.4 (рис.в). Таким образом, образование на поверхности n-GaAs0.6P0.4 нанооксидного слоя железа Ga2O3(Fe), создает в наноструктуре Au-Ga2O3(Fe)-n-GaAs0.6P0.4 специфические свойства, имеющие важное научно-практическое значение (рис. б).
{"title":"Фотоприемник ультрафиолетового излучения на основе\u0000Au-Ga2O3(Fe)-n-GaAs0.6 P0.4 наноструктур","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-147","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-147","url":null,"abstract":"Широкозонное бинарное соединение оксид галлия Ga2O3 вызывает большой интерес в качестве\u0000нового материала для микро- и наноэлектроники и уже используется в ультрафиолетовой (УФ)\u0000нанофотоэлектронике [1,2].\u0000Настоящая работа посвящена исследованиям фоточувствительности (ФЧ) Au-Ga2O3(Fe)-nGaAs0.6P0.4 наноструктур в области энергии фотонов hν=1.5-6.1 eV с целью создания фотоприемников\u0000УФ излучения, а так же определения ширины запрещенной зоны оксида Ga2O3 (Egox), легированного\u0000железом (Fe), и выяснению его влияния на спектр фототока барьеров Шоттки. Для изготовления\u0000фотоприемников на основе n-GaAs0.6P0.4 использовалась технология, аналогичная описанной в [2].\u0000После химического травления смесью Br2(4%)+C2H5OH(96%) c последующей промывкой в этаноле,\u0000поверхность n-GaAs0.6P0.4 обрабатывалась этаноловым раствором бромида железа (FeBr2\u0000.\u00006H2O).\u0000Наноструктуры Au-Ga2O3(Fe)-n-GaAs0.6P0.4 изготовлены методом химического осаждения.\u0000Присутствие атомов железа (Fe) в оксидном слое Ga2O3(Fe) было установлено с помощью растрового\u0000микроскопа и фотоэлектрическим методом.\u0000Основные результаты проиллюстрированы на рис. а, б, в.\u0000В УФ области спектра обнаружены новые закономерности. В интервале 3.2-4.2 eV имеется\u0000участок практически постоянной ФЧ (SI ≈ 0,15-0,18 A/Вт). На интервале 4.2-5.1 eV с увеличением hν\u0000ФЧ уменьшается и при hν=5,1 eV наблюдается минимум ФЧ. На интервале 5.1-6.1 eV опять\u0000происходит рост ФЧ с увеличением hν. При освещении hν>5 eV в GaAs0.6P0.4 МДП наноструктуре\u0000начинается процесс лавинного умножения носителей заряда и слой диэлектрика [Ga2O3(Fe)]\u0000участвует в создании дополнительного фототока.\u0000Зависимость фототока If0 в интервале 5.1-6.1 eV оказалась экспоненциальной. Это позволяет по\u0000методике, описанной в [1], определить Egox оксида Ga2O3(Fe), образованного на поверхности\u0000GaAs0.6P0.4 (рис.в). Таким образом, образование на поверхности n-GaAs0.6P0.4 нанооксидного слоя\u0000железа Ga2O3(Fe), создает в наноструктуре Au-Ga2O3(Fe)-n-GaAs0.6P0.4 специфические свойства,\u0000имеющие важное научно-практическое значение (рис. б).","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"85 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125760548","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：