Главная    |    E-mail            
Интернет-журнал ТелеФото Техника
Интернет-журнал ТелеФото Техника
Интернет-журнал ТелеФото Техника Научно-технический интернет-журнал        Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77-31314      
  Содержание
Главная страница
Обращение редакции
Цели и задачи журнала
Аспирантам и докторантам

  Разделы журнала
Общие вопросы техники телевидения и цифровой фотографии
Формирователи видеосигнала в телекамерах и цифровых фотоаппаратах
Обработка видеосигнала
Системы технического зрения
Измерительные телевизионные системы
Телевизионные системы безопасности
Обработка цифровых фотографий

  Авторам
Требования к статьям
Условия публикации

  Дополнительно
Архив новостей
Форум
Редколлегия
Контакты
Партнёры
Данные о регистрации

  Рассылка новостей

Новости, публикации, информация...
 
Отписаться от рассылки >>

 
Выставки, конференции, семинары

    8 июля 2015 года
 
Конференция «Видеонаблюдение: аналитика, облака и не только».
Конференция «Видеонаблюдение: аналитика, облака и не только»....
читали: 1234 / Подробнее...

    24 октября 2014 года
 
Открытие Международного конгресса оптических наук «Оптика-XXI век»
Открытие Международного конгресса оптических наук «Оптика-XXI век»...
читали: 399 / Подробнее...


Новые книги и журналы

    23 декабря 2013 года
 
Моя азбука видеонаблюдения. Александр Попов.
Моя азбука видеонаблюдения. Александр Попов....
читали: 433 / Подробнее...

    23 декабря 2013 года
 
Системы видеонаблюдения. Основы построения, проектирования и эксплуатации, Пескин А.Е.
Системы видеонаблюдения. Основы построения, проектирования и эксплуатации, Пескин А.Е....
читали: 370 / Подробнее...

Все новости / По разделам
 

 


Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
  ЭВС-комплексные системы безопасности. Разработка и производство ТВ камер. Мегапиксельные телевизионные камеры с интерфейсом USB 2.0. Цифровые системы видеонаблюдения. Оборудование для банков и экспертно-криминалистические комплексы. Системы доступа. Тест-драйв. Форум.
 

    Содержание / публикации 28.04.2017 

Формирователи видеосигнала в телекамерах и цифровых фотоаппаратах
На главную / Новости / Все статьи раздела

Дата публикации  :  01.11.2008  |  Просмотров  :  850  |  Для печати
Автор(ы)  :  Г. И. Вишневский, В. Г. Коссов, В. К. Нестеров, М. В. Четвергов, М. Г. Выдревич, В. Л. Ривкинд

Разработки и производство ФПЗС и цифровых камер на их основе.
Часть I.

Г. И. Вишневский, В. Г. Коссов, В. К. Нестеров, М. В. Четвергов - ЗАО «НПП «ЭЛАР»
М. Г. Выдревич, В. Л. Ривкинд - ЗАО «НПП «СИЛАР»

I. ВВЕДЕНИЕ

Данная статья является первой из серии публикаций, в которых рассматриваются последние достижения группы компаний "СИЛАР" - "ЭЛАР" (Санкт-Петербург) (далее - ГК) в области разработок и производства современных датчиков изображения на основе фоточувствительных приборов с зарядовой связью (ФПЗС) и цифровых камер на их основе

Компания ЗАО "НПП "ЭЛАР" создана как дочернее предприятие ОАО "ЦНИИ Электрон" в 2007 г. Соучредителями компании являются ОАО "ЦНИИ "Электрон", ЗАО "НПП "СИЛАР" и ООО "СТК СИЛАР". Основная деятельность ЗАО "НПП "ЭЛАР" - разработка и производство фоточувствительных приборов с зарядовой связью (ФПЗС).

Компании принадлежат более 3000 кв. м производственных площадей, из которых более 800 кв. м - чистые комнаты, а также технологическое и контрольно-измерительное оборудование для производства ФПЗС. В компанию перешел коллектив высококвалифицированных специалистов из ОАО "НПП "Электрон-Оптроник".

ЗАО "НПП "ЭЛАР" обладает полностью замкнутым технологическим циклом разработки, производства и испытаний линейных и матричных ФПЗС. На территории России и СНГ "ЭЛАР" является одним из трех предприятий, производящих ФПЗС и на сегодняшний день имеет лучшую среди них специализированную технологическую базу и комплекс контрольно-измерительного и испытательного оборудования. Отдельно следует отметить наличие в составе ЗАО "ЭЛАР" дизайн-центра, обеспечивающего современную компьютерную поддержку всех разработок твердотельных фотоприемников.

Производственные возможности ЗАО "ЭЛАР" охватывают широкий спектр ФПЗС, начиная от высокочувствительных матричных фотоприемников со структурой "виртуальная фаза", размерностью до 5 Мпикс для видимого и ультрафиолетового диапазонов спектра и заканчивая матричными ФПЗС инфракрасного диапазона спектра (1?5 мкм).

В группу компаний "СИЛАР" входят ЗАО "Научно-производственное предприятие "СИЛАР", образованное в марте 1995 года, и ООО "СТК СИЛАР", образованное в марте 2005 года. Основная деятельность группы компаний "СИЛАР" - разработка и производство цифровых ПЗС-камер на основе ФПЗС, выпускаемых компанией "ЭЛАР".

Основными категориями продукции наших предприятий являются:

ЗАО "НПП "ЭЛАР":

  • ФПЗС ультрафиолетового (УФ) и видимого спектральных диапазонов
  • ФПЗС с диодами Шоттки для среднего ИК спектрального диапазона
  • ФПЗС с временной задержкой и накоплением
  • ФПЗС с волоконно-оптическими входными окнами для использования в высокочувствительных ТВ камерах
  • Заказные разработки и выпуск ФПЗС различных типов

Группа компаний "СИЛАР":

  • Прецизионные малокадровые цифровые ПЗС камеры для УФ, видимого и ближнего ИК спектральных диапазонов
  • Цифровые ПЗС камеры с усилителями яркости изображения (ЭОП)
  • Цифровые тепловизионные камеры для работы в спектральном диапазоне 3...5 мкм на основе охлаждаемых ИК ПЗС с диодами Шоттки
  • Цифровые тепловизионные камеры для работы в спектральном диапазоне 8...14 мкм на основе неохлаждаемых матриц микроболометров
  • Измерительное и испытательное оборудование для измерения электро-оптических параметров и проведения испытаний фоточувствительных приборов с зарядовой связью и ПЗС камер
  • Специализированные ТВ системы
Сотрудники ГК в течение ряда лет занимались разработкой и производством новейших образцов датчиков изображения для широкого круга научных, прикладных и специальных применений и, в частности, для ряда аэрокосмических программ бывшего СССР и стран - участников СЭВ. Среди них - разработка приборов для систем астроориентации и астронавигации искусственных спутников Земли и орбитальных космических станций (совместно с ИКИ РАН), разработка и изготовление ФПЗС для обеспечения таких международных проектов, как миссия к комете Галлея (проект "Вега") и к Марсу (проект "Фобос").

В последние годы ГК проводит большой объем работ по созданию ФПЗС и оптико-электронной систем, предназначенных для создания космической аппаратуры. В частности, нами были поставлены приборы, использовавшиеся в проектах "Ямал-100,-200,-300", "Ресурс-ДК", "Метеор-М", "Спектр". В числе наших достижений следует отметить разработку и поставку цифровых ПЗС-камер для Европейского Космического Агентства.

Продукция ГК востребована в научных, академических и отраслевых центрах России, ближнего и дальнего зарубежья, среди которых Российский Федеральный Ядерный Центр, МГУ им. Ломоносова, ВНЦ ГОИ им. Вавилова, Институт общей физики РАН, Институт спектроскопии РАН, Институт астрономии РАН, Институт физики полупроводников СО РАН, Казанский Государственный университет, Объединённый Институт Ядерных Исследований, Институт солнечно-земной физики СО РАН, ЛОМО, НИИ прецизионного приборостроения, НПО "Астрофизика", Красногорский оптико-механический завод, крупнейшие астрономические обсерватории России и СНГ, а также компании КНР, Германии, Италии, Польши, Вьетнама и других стран.

II ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА ПРОИЗВОДСТВА ФПЗС

Собственное производство ФПЗС для видимого и ИК диапазона осуществляется в чистых производственных помещениях классов 100, 1000 и 10000 общей площадью более 800 м2. Производственное подразделение фирмы состоит из участка кремниевого кристального производства, участка резки и монтажа кристаллов, участка технологического контроля параметров приборов.


Рис. 1 Участок термической обработки пластин.

Рис. 2 Трек нанесения и проявления фоторезиста.

Рис. 3 Участок химического травления пластин.

Рис. 4 Установка плазмо-химического травления пластин GIR 260 (Alcatel, Франция)

Рис. 5 Установка вакуумного напыления EVA-600 (Alcatel, Франция).

Рис. 6 Стенд выходного контроля ФПЗС.

На предприятии проводится планомерная работа по улучшению параметров приборов и повышению выхода годных. В частности, можно отметить ряд улучшений, внесенных в технологию за последний год:

  • Завершен полный переход на использование эпитаксиальных кремниевых пластин структуры p/p+ (взамен пластин из кремния, выращенного по методу Чохральского). Это позволило практически полностью избавиться от "белых" видеодефектов, снизить в несколько раз величину темнового тока, несколько повысить квантовую эффективность, особенно в ближней ИК области, улучшить однородность темнового тока и световой чувствительности, снизить наводки на выходное устройство за счет низкого сопротивления подложки.

  • Введена в эксплуатацию установка нанесения и проявления фоторезиста фирмы SVG серии 8800. В результате резко снижена плотность дефектов фотолитографии, существенно улучшена однородность и воспроизводимость фотолитографических процессов.

  • Введена в эксплуатацию установка реактивного ионного травления Alcatel GIR260. Установка используется для травления слоев поликремния и нитрида кремния и характеризуется улучшенной равномерностью и воспроизводимостью травления по сравнению с ранее использовавшейся установкой Alcatel GIR220. Нами проведено дополнительное оснащение этой установки лазерным интерферометром, работающим под управлением специально разработанного контроллера и обеспечивающим контроль текущей скорости травления и фиксацию момента окончания процесса.

  • Введен в эксплуатацию лазерный счетчик микрочастиц на поверхности полированных пластин типа "Рефлекс-532" (функциональный аналог приборов серии Surfscan фирмы KLA-Tencor). В результате проведенных с его помощью исследований удалось значительно снизить привнесенную дефектность на ряде технологических процессов.

  • Проведена модернизация установок проекционной фотолитографии (степперами) ЭМ-584Б с заменой объектива "Бинар-27" на более совершенный объектив "Бинар-29", имеющий разрешение 1,0 мкм в поле 20х20 мм. Разработан и внедрен аппаратно-программный комплекс управления установками, позволивший расширить возможности управления и улучшить точность совмещения слоев.

Высокий технический уровень и качество выпускаемых ФПЗС достигаются за счет широкого применения при их проектировании современных средств моделирования и оптимизации характеристик приборов. Использование программного комплекса SILVACO позволяет реализовать 2-х - 3-х мерное моделирование физических структур и последующих технологических процессов их изготовления. Применение программного комплекса TANNER обеспечивает оптимальность топологического проектирования с представлением управляющей информации в различных форматах, в т.ч. и в международном формате GDS-2.

Для создания продукции, отвечающей современным потребностям внутреннего и зарубежного рынков, на ближайшее время планируется развитие технологии ФПЗС по следующим направлениям:

  1. Перевод производства на использование кремниевых пластин диаметром 150-200 мм. Такой перевод позволит повысить максимально достижимый размер приборов, увеличить производственные мощности.

  2. Переоснащение производства современным оборудованием для освоения уровня технологии (минимального размера) 0,5 мкм, что обеспечит возможность:

    • производства ФПЗС с размером ячейки 6х6 мкм, с последующим уменьшением до 4,5х4,5 мкм;

    • изготовления кремниевых матричных мультиплексоров для гибридных фотоприемников;

    • разработки приборов с межстрочным переносом.

  3. Освоение технологии монтажа изображений фотошаблонов непосредственно на полупроводниковой пластине (в англоязычной литературе - stitching). Этот метод в принципе позволяет создавать приборы с размерами, ограниченными только размером кремниевой пластины (крупноформатные матрицы, длинные линейки).

  4. Разработка новых режимов постимплантационного и финишного отжигов, управления механическими напряжениями в многослойных тонкопленочных структурах ФПЗС, совершенствование режимов нанесения поликремниевых электродов, уменьшение "термического бюджета" технологического цикла (использование ионного легирования вместо термической диффузии и т.д.) обеспечит снижение величины темнового тока и практически полное устранение "белых" видеодефектов.

  5. Разработка технологии ФПЗС с прозрачными электродами на основе окислов индия и олова (ITO, indium tin oxide) и технологии формирования микролинзового растра. Это позволит повысить квантовую эффективность ФПЗС в максимуме до 80?85%.

  6. Освоение технологии "сухого" плазмохимического травления при вскрытии контактных окон, использование прогрессивных систем металлизации с барьерными слоями, МДП-транзисторов с уменьшенной длиной канала позволит повысить коэффициент преобразования выходных устройств до 12-15 мкВ/эл-н, что обеспечит снижение собственных шумов ПЗС и повышение динамического диапазона.

  7. Разработка конструкции и технологии приборов с вертикальным антиблюмингом.

  8. Повышение в несколько раз величины квантовой эффективности матричных приборов среднего ИК диапазона на диодах Шоттки за счет использования наноструктур PtSi/GeSi. В рамках этого направления должна быть разработана технологии создания нанослоев силицида германия с заданными свойствами.

  9. Разработка технологии прецизионной сборки кристаллов со светофильтрами. Данная технология позволит создавать ФППЗ ВЗН для мульти- и гиперспектрометров.

  10. Разработка технологии монтажа чипов методом "перевернутого кристалла" (flip chip), что позволит создавать гибридные фотоприемники на различных полупроводниковых материалах, отличных от кремния.

III. МАТРИЧНЫЕ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ

В настоящее время предприятие разрабатывает и выпускает около 20 моделей ПЗС различных типов для диапазонов длин волн от 0,2 мкм до 5,5 мкм (УФ - средний ИК диапазоны).

III.1. Матричные ФПЗС со структурой "виртуальной фазы"

Для работы в диапазонах длин волн от 0,2 до 1 мкм выпускаются ФПЗС с так называемой структурой "виртуальной фазы" (ВФ ПЗС). Особенность данного класса ФПЗС заключается в том, что значительная часть (до 50% и более) фоточувствительной ячейки (пикселя) свободна от поликремниевых электродов (см. рис. 7.), что обуславливает высокую квантовую эффективность прибора как в УФ спектральном диапазоне, так и её интегральное значение.


Рис. 7 Поперечное сечение ФПЗС со структурой "виртуальной фазы".

Все ВФ ПЗС имеют кадровую организацию переноса и выполнены по 2-х уровневой поликремниевой технологии в секции накопления. Архитектура приборов включает односекционные (Full-Frame) ПЗС, приборы с двумя идентичными секциями, объединёнными в единый фоточувствительный массив (Split Full-Frame), а также двухсекционные ПЗС, работающие в режиме кадрового переноса (Frame-Transfer).

Практически все ПЗС данного класса отличаются высокой квантовой эффективностью в УФ и видимой областях спектра (порядка 25 % на длине волны 250 нм и до 65% в максимуме, см. рис. 8.). Для этих приборов характерна малая величина неоднородности чувствительности по полю изображения (менее 3%), низкие значения темновых токов (1-:10 эл/элем/сек при -35С), низкие шумы выходных устройств (10 эл. при 1 МГц). При использовании ПЗС типа ELCM1077 было получено значение шумов считывания около 4 эл. при 50 КГц.

На рис 8 приведены типовые спектральных характеристики квантовой эффективности ФПЗС с размером элемента 22x22 мкм и различной конструкцией фоточувствительной ячейки.


Рис. 8 Спектральные характеристики ФПЗС.

1 - спектральная характеристика ВФ ПЗС
2 - спектральная характеристика ПЗС с ячейкой, частично свободной от поликремниевых электродов (т.н. ПЗС "с синим окном")
3 - спектральная характеристика ПЗС с 3-х уровневыми параллельными поликремниевыми электродами

В таблице 1 приведены типовые фотоэлектрические параметры выпускаемых ВФ ПЗС.

Таблица 1. Типовые фотоэлектрические параметры ВФ ПЗС

Тип ФПЗС

ELCM 1075

ELCM 1077

ELCM 1078

ELCM1079

ELCM 1085

Число элементов (H х V)

1225 х 1300

1040 х 1160

512 х 512

578 х 578

2050 х 2300

Организация прибора и структура ячейки

SFF

SFF

FF

FT

SFF

Число считывающих регистров

2

2

1

1

2

Число и тип выходных узлов

2 LN
2 HS

2 LN
2 HS

1 LN
1 HS

1 HS

2 LN
2 HS

Размер ячейки (µ м)

14 х 14

16 х 16

16 х 16

22 х 22

8,2 х 8,2

Фоточувствительная площадь (мм2)

18,8 х 17,2

16,6 х 18,6

8,2 х 8,2

12,7 х 12,7

18,8 х 17,2

Заряд насыщения (тыс. эл.)

140

180

180

250

45

Шум считывания двухкаскадного выходного устройства (HS), эл.

≤12

10÷12

10÷15

10÷15

10÷12

Шум считывания однокаскадного выходного устройства (LN), эл.

≤ 5

≤ 5

6

-

-

Темновой сигнал при -35° C (эл./яч./с)

≤ 1

≤1

≤ 1

≤ 3

≤ 1

Неоднородность чувствительности, %

≤ 3,0

≤ 3,0

≤ 3,0

≤ 3,0

≤ 3,0

Квантовая эффективность, %

при 250 нм
при 400 нм
при 600 нм

 

20
35
50

 

20
35
50

 

20
35
50

 

25
40
60

 

15
30
45


Пояснения к таблице 1:
SFF (split full-frame): односекционный приемник изображения с фоточувствительной областью, расщепленной на две самостоятельные секции, образующие единый фоточувствительный массив. К каждой секции примыкает горизонтальный регистр считывания. Каждый регистр имеет два выходных устройства с плавающей диффузионной областью, расположенных на его противоположных концах - двухкаскадное (широкополосное) и однокаскадное (низкочастотное, малошумящее).
FF (full-frame): односекционный приемник изображения с фоточувствительной областью, к которой примыкает горизонтальный регистр считывания. Регистр имеет два выходных устройства с плавающей диффузионной областью, расположенных на его противоположных концах - двухкаскадное (широкополосное) и однокаскадное (низкочастотное, малошумящее).
FT (frame transfer): двухсекционный приемник изображения с кадровым переносом, содержащий секцию накопления, секцию памяти и горизонтальный регистр считывания с одним двухкаскадным (широкополосным) выходным устройством.
LN: малошумящий (однокаскадный) выходной узел
HS: скоростной (двухкаскадный) выходной узел

На рис. 9 представлен внешний вид приборов ELCM 1077P и ELCM 1078P в охлаждаемом варианте исполнения.


Рис. 9 ФПЗС типов ELCM 1077P (слева) и ELCM 1078P (справа).

ВФ ПЗС успешно работают в составе звёздных датчиков систем астроориентации и астронавигации искусственных спутников Земли и космических станций (ФПЗС типа ELCM 1078P), в системах наземной и космической астрономии (проекты "Ямал-100, -200, -300", "Метеор-М", "Спектр"). На их основе выпускаются прецизионные малокадровые цифровые камеры S1C, S2C и S3C, которые широко применяются в астрономии, физическом эксперименте, биологических исследованиях и медицине (системы рентгеновской диагностики, флуоресцентной микроскопии), криминалистике, экологическом мониторинге и многих других областях. ВФ ПЗС типа ELCM 1079P с прецизионной установкой кристалла в корпус был специально разработан для использования в технических системах сверхбольшого 6-метрового телескопа Южно-Европейской Обсерватории (Проект ESO - VLT).

III.2. Матричные ФПЗС с волоконно-оптическим входным окном

Предприятие выпускает также и ФПЗС, изготовленные на основе трёхуровневой поликремниевой технологии. Эта технология находит применение для изготовления приборов с волоконно-оптическим входным окном (ВОП ПЗС). Приборы этого класса предназначены для прямой состыковки с выходным экраном электронно-оптического преобразователя (ЭОП) или стрик-камеры. Для изготовления ВОП ПЗС на предприятии разработана прецизионная технология монтажа волоконно-оптического окна, обеспечивающая равномерный зазор между внутренней поверхностью волоконно-оптической планшайбы и фоточувствительной поверхностью ПЗС порядка 3-5 мкм по всей площади ПЗС.

В таблице 2 представлены общие характеристики ВОП ПЗС.

Таблица 2 Основные параметры ФПЗС с волоконно-оптическим входным окном.

Модель

Архитектура

Формат (ГхВ)

Размеры пикселя

Количество выходов

ELCM 1077PF

SFF

1040х1160

16х16 мкм

2 LN, 2 HS

ELCM 1070F

FT;

антиблюминг

512х512

22х22 мкм

1 HS

Все вышеописанные приборы могут выпускаться как в неохлаждаемом варианте, так и с термоэлектрическим охлаждением (в вакуумно-плотном газонаполненном корпусе).

ФПЗС типа ELCM 1077PF используется для изготовления цифровых камер типа S2C, которые применяются для диагностики плазмы и лазерных пучков. Эти приборы могут также использоваться для считывания изображения с выходного экрана ЭОП с диаметром фотокатода 25 мм.

ФПЗС типа ELCM 1070 F имеет встроенную защиту от локальных пересветок (антиблюминг). Этот прибор используется для изготовления цифровых камер S4Х.

III.3. ПЗС ДЛЯ РАБОТЫ В РЕЖИМЕ ВЗН

Компания "ЭЛАР" занимается также разработками и изготовлением ФПЗС, работающих в режиме временной задержки и накопления (ВЗН). Эти приборы предназначены в первую очередь для создания крупноформатных сборок фотоприемников (фокальных плоскостей) для космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Кроме того, они востребованы в системах машинного зрения.

Основные характеристики разрабатываемых и выпускаемых ВЗН ПЗС приведены в таблице 3.

Таблица 3. Основные параметры разрабатываемых и выпускаемых ВЗН ПЗС

Тип ФПЗС

Архитектура

Формат

Размеры элемента, µм

ELCT1080v1U

5 секций
(8, 16, 32, 64, 128)

1024х128

9х9

ELCT1080v2U*

5 секций
(12, 24, 48, 96, 192)

1536х192

6х6

ELCT1082U*

спектрозональный
(3 фоточувствительные секции)

756х32х3

18х18

ELCT1083U

5 секций
(8, 16, 32, 64, 128)

1536х128

9х9

ELCT1084U*

спектрозональный
(4 фоточувствительные секции)

756х64х3

+

756х96х1

18х18

ELCT1086U

стыкуемый по двум сторонам

900х320

20х20


* в разработке

ВЗН ПЗС типа ELCT1080v1U более 2-х лет успешно эксплуатируются на Российском космическом аппарате ДЗЗ "Ресурс ДК" с оптико-электроной аппаратурой высокого разрешения. Внешний вид ВЗН ПЗС типа ELCT1080v1U в измерительно-технологической таре представлен на рис. 10.


Рис. 10 ВЗН ПЗС типа ELCT1080v1U.

Из последних разработок предприятия в данной области можно упомянуть прибор типа ELCT1086U. Он представляет собой односекционный приёмник изображения и предназначен для монтажа в гибридные интегральные микросборки, используемые в составе широкоформатных оптоэлектронных преобразователей (рис. 11). Зазор между фоточувствительными областями соседних микросхем в составе фокальной сборки - 150 мкм (по горизонтали).


Рис. 11 Общий вид кристалла ФПЗС ELCT1086U (масштаб: в одной маленькой клетке 100 мкм).

III.4. ИК ПЗС С БАРЬЕРАМИ ШОТТКИ ИЗ СИЛИЦИДА ПЛАТИНЫ

ИК направление представлено приборами на основе диодов с барьером Шоттки. Матричный ИК-ПЗС представляет собой монолитный прибор с зарядовой связью со строчно-кадровым переносом и объемным каналом. Фоточувствительная секция прибора выполнена на основе диодов с барьером Шоттки из силицида платины (PtSi/Si). Считывание информации с фоточувствительного массива осуществляется с помощью вертикальных и горизонтального ПЗС регистров, имеющих 4-х-или 3-х фазную организацию. Спектральный диапазон чувствительности этих приборов 1-5 мкм (рис. 12.), рабочая температура 80К. Основные параметры выпускаемых ИК ПЗС представлены в таблице 4.

Таблица 4. Основные параметры выпускаемых ИК ПЗС

Тип ФПЗС

Архитектура

Формат

Размеры элемента, мкм

ELCM1090

межстрочный/кадровый
перенос

480х320

28х28

ELCM1091

межстрочный/кадровый
перенос

320х240

40х40


Рис. 12 Спектральная характеристика ИК ПЗС.

Основные области применения ИК ПЗС - создание цифровых тепловизионных камер среднего ИК диапазона для различных научных, промышленных, медицинских и специальных применений.

На рис 13 представлен внешний вид ИК ПЗС типа ELCM1090.


Рис. 13 ИК ПЗС типа ELCM1090 в измерительно-технологической таре.

Дальнейшее развитие ИК приборов предусматривает создание монолитных матричных ФПЗС основе наноразмерных структур PtSi/SiGe/Si. Структуры типа PtSi/SiGe/Si позволяют получить детекторы с чувствительностью при 80 K, почти на порядок более высокой по сравнению с детекторами на базе структур типа PtSi/Si. При этом в отличие от детекторов на основе PtSi/Si, детекторы на основе сохраняют работоспособность и высокую чувствительность до температуры 100-110 K, что существенно снижает требования к системе охлаждения приемника. Длинноволновая граница полученных на основе PtSi/SiGe/Si детекторов - около 8 мкм. Помимо этого, наноструктуры PtSi/SiGe/Si имеют довольно высокую чувствительность в спектральной области 2 - 2,5 мкм.

IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Благодаря накопленному научно-техническому потенциалу, коллективу ЗАО "НПП "ЭЛАР" удалось не только сохранить достигнутый уровень, но и добиться значительного прогресса как в технологии изготовления ПЗС, так и в области разработки новых типов матричных фотоприемников. Современное состояние производственной базы, средств проектирования, контроля и испытаний, высокий профессиональный уровень специалистов позволяют предприятию в сжатые сроки проводить разработку и поставку заказных ФПЗС, изготовленных в соответствии с требованиями как гражданских, так и военных стандартов.

Результаты разработок цифровых камер будут представлены в следующих публикациях.

 Скачать статью (RAR -архив, 1.3 Mb)

Автор(ы)  :  Г. И. Вишневский, В. Г. Коссов, В. К. Нестеров, М. В. Четвергов, М. Г. Выдревич, В. Л. Ривкинд

Внимание ! Использование любых текстовых или графических материалов(а так-же их фрагментов) с сайта http://www.telephototech.ru возможно с разрешения администрации сайта с обязательным указанием ссылок на первоисточник и авторов статей и публикаций !

 

Добавить отзыв/комментарий к статье
Всего комментариев 8 / Читать все комментарии к публикации >>

Введите число *: 29+9=
Имя *:
Комментарий к статье *