textarchive.ru

Главная > Документ


60 лет

Государственному научному центру РФ

ФГУП «НПО «Орион»

XIX Международная

научно-техническая конференция

по фотоэлектронике

и приборам ночного видения

23-26 мая 2006

Москва, Россия

ТЕСИСЫ ДОКЛАДОВ

XIX Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения организована

Государственным научным центром

Российской Федерации –

Федеральным государственным унитарным

предприятием «НПО «Орион»

и проводится при поддержке:

Министерства образования и науки РФ,

Федерального агентства по промышленности,

Федерального агентства по науке и инновациям,

Российской Академии наук,

Правительства г. Москвы,

Российского отделения Международного общества по оптической технике (SPIE/RUS)

XIX Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения

23-26 мая, 2006 Москва, Россия

Т Е С И С Ы Д О К Л А Д О В

Государственный научный центр Российской Федерации

Федеральное государственное унитарное предприятие НПО «Орион»

Москва, 2006

Международный программный комитет

Филачев A.M., председатель, ФГУП «НПО «Орион»

Пономаренко В.П., зам. председателя, ФГУП «НПО «Орион»

Дирочка А.И., зам. председателя, ФГУП «НПО «Орион»

Гайдукова И.С., ученый секретарь, ФГУП «НПО «Орион»

Члены комитета:

Алферов Ж.И. – ФТИ РАН

Асеев А.Л. – ИФП СО РАН

Бугаев А.С. – МФТИ, Россия

Гуляев Ю.В. – ИРЭ РАН

Ежов В.П. – ОАО «Завод Сапфир», Россия

Елютин А.В. – «Гиредмет», Россия

Иванов В.П. – ФНПЦ ГИПО, Россия

Рыжий В.И. – University of AIZU, Япония

Крохин О.Н. – ФИ РАН

Kumar Vikram – Solid State Phys. Lab., Индия

Кудрявцев Н.Н. – МФТИ, Россия

Пожела Ю.К. – ИФП, Литва

Покрышкин В.И. – ЦКБ «Пеленг», Белоруссия

Попов Г.Н. – ЦКБ «Точприбор», Россия

Rogalski Antoni – WAT, Польша

Сагинов Л.Д. – ФГУП «НПО «Орион», Россия

Салаев Э.Ю. – Институт физики, Азербайджан

Сизов Ф.Ф. – ИФП НАНУ, Украина

Степанов Р.М. – ЦНИИ «Электрон», Россия

Яковлев Ю.П. – ФТИ РАН

Организационный комитет

Филачев A.M., председатель, ФГУП «НПО «Орион»

Корнеева М.Д., заместитель председателя, ФГУП «НПО «Орион»

Пономаренко В.П., заместитель председателя, ФГУП «НПО «Орион»

Романишина М.И., ответственный секретарь, ФГУП «НПО «Орион»

Члены комитета:

Автономов В.П. – ФАНИ

Акопов Э.И. – SPIE/RUS

Волков К.А. – ФГУП «НПО «Орион»

Гринченко Л.Я. – ФГУП «НПО «Орион»

Дирочка А.И. – ФГУП «НПО «Орион»

Кабанов А.Г. – Минобрнауки

Проскурин В.М. – ФГУП «НПО «Орион»

Потапов А.В. – ФАП

Сагинов Л.Д. – ФГУП «НПО «Орион»

Токарев А.М. – ФГУП «НПО «Орион»

Шабаров В.В. – Правительство г. Москвы

Общая информация

Время и место проведения

Конференция проводится 23-26 мая в ФГУП «НПО «Орион» по адресу: г. Москва, ул. Косинская, д.9, корпус 2Г (вблизи станции метро «Выхино»).

Регистрация

Регистрация участников, выдача материалов конференции и отметка командировочных удостоверений проводятся 22 мая 2006 г. с 12.00 до 18.00 и 23 мая 2006 г. с 8.30.

Организационный взнос

Установлены следующие размеры организационного взноса, включающего оплату за участие в научной и социальной программе, издание тезисов и трудов конференции. Оргвзнос для зарубежных участников составляет 135 EUR, для участников из России и стран СНГ сумму, эквивалентную 40 EUR (20 EUR – для студентов и аспирантов, 30 EUR для докладчиков). Взнос может быть оплачен при регистрации.

Проезд на конференцию:

Метро «Выхино»,

1-й вагон из центра, выход налево – на улицу Косинская

111538, Москва, ул. Косинская, дом 9

Тел. (495)-374-94-00, (495)-374-81-20, (495)-374-40-41

П01 Инфракрасная фотоэлектроника в России

(к 60-летию со дня основания НИИ 801)

Пономаренко В.П., Филачев А.М.

ФГУП «НПО «Орион», Москва, Россия

Описаны основные этапы становления (1946-2006 гг.) инфракрасной техники и электронной оптики в СССР и Российской федерации после организации в СССР Научно-исследовательского института № 801 (1946 г.), ставшего впоследствии НИИ прикладной физики (1966 г.) и головным институтом Научно-производственного объединения «Орион».

Приведены наиболее значимые результаты по созданию элементной базы ИК-фотоэлектроники, элионной техники, оптико-электронной аппаратуры, полученные к 60-летнему юбилею со дня образования объединения.

П02 Фотоприемные устройства для тепловизионной аппаратуры второго поколения

Бурлаков И.Д., 1Дегтярев Е.В., Пономаренко В.П., Филачев А.М.

ФГУП «НПО «Орион», Москва, Россия

1ФГУП «22 ЦНИИ МО», Мытищи, Московская обл., Россия

Приведены результаты работ по созданию матричных фотоприемных устройств 2-го поколения для основных спектральных диапазонов 1..3, 3…5 и 8-12 мкм на основе халькогенидов свинца (PbS, PbSe), антимонида индия (InSb) и твердых растворов теллурида кадмия-ртути (CdxHg1-xTe).

Рассмотрены фотоэлектрические и эксплуатационные характеристики фотоприемных устройств со схемами предварительной обработки фотосигналов в охлаждаемой зоне форматов 2х256, 4х288, 256х256, 384х286, 768х576 (CdHgTe), 256х256 (InSb), 2х128 (PbS, PbSe).

Предложены основные области применения матричных фотоприемных устройств в оптико-электронной аппаратуре различного назначения.

П03 Состояние и перспективы применения термоэлектричества в оптоэлектронике

Анатычук Л.И., Разиньков В.В.

Институт термоэлектричества, Черновцы, Украина

В работе приводится описание двух основных возможностей применения термоэлектричества в фотоприемных устройствах:

- для охлаждения фотоприемников (эффект Пельтье);

- для создания неселективных сенсоров (эффект Зеебека).

Анализируются фотоприемники, которые удобно сочетаются с термоэлектрическим охлаждением и соответствующие им рациональные области температур охлаждения. Приводятся данные о достижениях в области компьютерного проектирования как термоэлектрических холодильников для фотоэлектронных изделий, так и в целом оптоэлектронных систем с термоэлектрическим холодильником. Рассматриваются особенности технологии изготовления термоэлектрических модулей для оптоэлектронных устройств, в том числе и для случаев эксплуатации в вакууме. Даются сведения о тенденциях улучшения термоэлектрической добротности материалов, антидиффузионных слоев, механической и ресурсной стойкости. Приводятся примеры эффективных сочетаний оптоэлектронных устройств с термоэлектрическим охлаждением.

Приводятся также данные об использовании продольных и поперечных эффектов Зеебека для создания термоэлектрических сенсоров, особенности их конструкций и технологий производства параметры и характеристики приемников, рациональные области применений. Рассматриваются пути дальнейшего улучшения качества таких изделий.

П04 Большие смотрящие матрицы на КРТ фирмы Sofradir

Филипп Триболе

SOFRADIR, 43-47 rue Camille Pelletan, 92290 CHÂTENAY-MALABRY, France

Phone: 33.4.76.28.77.56 Fax : 33.4.76.53.85.97, E-mail: philippe.tribolet@

Современное состояние характеризуется все увеличивающимся числом элементов «смотрящих» матриц и предложениями методов решения систем для различных областей ИК-спектра. Фирма Sofradir достигла еще более высокого совершенства в области материала и технологии соединений КРТ, а также в области гибридной технологии, чтобы воспроизвести новые высокие характеристики «смотрящих матриц».

Большое количество технологических усовершенствований было сделано в области однородности матриц, считывающих схем с новыми функциями преобразования аналоговых форм в цифровые, и, наконец, надежности охлаждаемых приборов, радикально возросшей в последние годы.

Представлены матрицы для среднего ИК-диапазона (MWIR) 640х512 и 1280х1024 элементов на основе HgCdTe, а также на 288х384 элементные высококачественные смотрящие матрицы HgCdTe дальнего (LWKR) ИК-диапазона, чувствительные в широком спектральном диапазоне.

Наконец, представлены тенденции развития ИК-фотоприемников.

Ключевые слова: ИК-детекторы, LW, MW.

П05 Требования к перспективным фотоприёмным

устройствам ИК-диапазона

Белоусов Ю.И.

Филиал ФГУП «ЦНИИ «Комета» «НПЦ ОЭКН», Санкт – Петербург, Россия

В соответствии с местом и ролью фотоприёмных устройств (ФПУ), как ключевого функционального узла инфракрасных приборов (ИКП), развитие ФПУ должно иметь опережающий характер, как по временной реализации, так и в части выработки технической идеологии облика перспективных ФПУ. Представляется целесообразным расширить традиционные рамки настоящей конференции, и помимо обсуждения уже достигнутых результатов провести обсуждение проблем создания ФПУ нового поколения, облик которых определяет облик перспективных ИКП.

С позиций разработчика ИКП, то есть, потребителя ФПУ, рассматриваются две проблемы, связанные с развитием ИК техники и решение которых возможно лишь при объединении усилий разработчиков и потребителей ФПУ. Эти проблемы в самом общем виде можно обозначить как выработку облика нового поколения ФПУ и создание системы параметров, необходимой и достаточной для исчерпывающей характеристики современных и перспективных ФПУ.

Новое поколение ФПУ не есть результат простого увеличения количества и чувствительности элементов. ФПУ должны иметь новое качество, состоящее в возможности регистрировать те физические параметры оптического поля, которые в текущей фоноцелевой ситуации являются носителями отличительных признаков целей и фонов.

В частности, положение и ширина рабочего спектрального диапазона должны в реальном масштабе времени подстраиваться под условия наблюдения, С точки зрения эффективности ИКП в целом может оказаться более выгодным «обменять» возможную сверхчувствительность к температурному контрасту на способность регистрировать, например, поляризационные особенности ИК-излучения.

Из современных представления о динамике процессов генерации, распространения и регистрации оптических сигналов можно утверждать, что перспективные ИКП должны иметь возможность адаптации к текущим условиям наблюдения, причём не только по времени экспозиции, но и по спектральным, поляризационным и другим характеристикам. Таким образом, одной ил существенных черт ФПУ нового поколения является способность оперативного изменения характеристик для обеспечения адаптации ИКП в целом к условиям наблюдения.

Вторая проблема связана с первой и заключается в том, что в современной практике описания характеристик ФПУ используется слишком большое количество параметров, удобных конкретному разработчику, но не позволяющих нетривиальным образом сравнивать разные ФПУ или оценивать эффективность их применения в ИКП. Ощущается настоятельная необходимость выработать с участием основных разработчиков и потребителей ФГ7У современную систему параметров ФПУ и методик их измерения с учётом нынешнего уровня и перспективы развития инфракрасной техники.

Предлагается рассмотреть возможность создать инициативную группу, которая проработает эти проблемы с позиций выработки единой научно-технической политики и на следующей конференции изложит полученные результаты, а также сформулирует обоснование постановки НИР по выявленным ключевым вопросам,

П06 Гетероэпитаксиальные структуры теллурида кадмия и ртути

для инфракрасных фотоприемников

Алфимов С.А., Анциферов А.П., Белоконев В.М., Варавин В.С., Дворецкий С.А,

Дегтярев Е.В., Карташов В.А., Крайлюк А.Д., Михайлов Н.Н.,

Ремесник В.Г., Сабинина И.В., Смирнов Р.Н., Сидоров Ю.Г., Асеев А.Л.

Институт физики полупроводников СО РАН, Новосибирск, Россия

пр. Ак. Лаврентьева 13, 630090, E-mail: sidorov@

Развитие тепловизионных систем идет по пути применения большеформатных и двухцветных матриц. Для разработки и изготовления таких матриц основным материалом являются гетероэпитакисальные структуры (ГЭС) теллуридов кадмия и ртути (КРТ), выращиваемые методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ).

Нами продолжены работы на технологическом комплексе по производству ГЭС КРТ МЛЭ в направлениях изучения физико-химических процессов роста, преднамеренного легирования, механизмов образования дефектов с целью создания основ технологии материала для инфракрасных фотоприемников 3-его поколения.

Проведена разработка технологии производства легированных индием и мышьяком ГЭС КРТ МЛЭ на подложках из арсенида галлия (АГ). При легировании индием в процессе роста получены ГЭС КРТ МЛЭ (АГ) электронного типа проводимости. Найдено, что концентрация основных носителей заряда в интервале 21014 – 21017-3линейно изменяется с изменением концентрации внедренного в решетку индия. Определено, что уменьшение подвижности основных носителей заряда при 77К с увеличением концентрации основных носителей заряда качественно соответствует рассеянию носителей на ионизированных атомах и на полярных оптических фононах. Время жизни неосновных носителей заряда при 77К лимитируется процессами Оже-рекомбинации для концентраций основных носителей заряда более 51015 см-3. При концентрациях основных носителей заряда менее 51015 см-3 время жизни определяется рекомбинационными процессами на центрах Шокли-Холла-Рида. Проведен термодинамический анализ процесса внедрения индия в подрешетку металла и определены энергетические характеристики.

При легировании мышьяком гетероэпитаксиальных слоев КРТ с использованием потока As4 найдено, что после роста ГЭС КРТ МЛЭ имеют электронный тип проводимости, концентрация носителей прямо пропорциональна величине потока. Для активации мышьяка проводился двухстадийный термический отжиг легированных ГЭС КРТ МЛЭ. После отжигов наблюдается конверсия типа проводимости и ГЭС КРТ МЛЭ, легированные мышьяком, имеют следующие электрофизические параметры: концентрация дырок (820)1015 см-3, их подвижность 400500 см2В-1с-1, время жизни неравновесных носителей заряда 100300 нс (для XCdTe  0,22-0,23). Время жизни в таком материале более чем на порядок превышает время жизни в вакансионном КРТ р-типа.

На основе детальных исследований механизмов формирования V-дефектов разработаны технологические приемы снижения их плотности до уровня 200-300 см2.

П07 Тепловизор второго поколения с тремя полями зрения

Алеев Р.М., Бусарев А.В., Егорова В.В., Краюшкина Л.К., Малеваный П.П., Насибуллин Р.А., 1Пономаренко В.П., 1Соляков В.Н., 1Филачев А.М.

ЗАО НПФ «Оптоойл», Казань, Россия

1ФГУП «НПО «Орион», Москва, Россия

Разработан и изготовлен тепловизор 2-го поколения с 3-я полями зрения с использованием многорядного фотоприемного устройства (МФПУ). МФПУ содержит 4х288 фоточувствительных элементов на основе КРТ фотодиодов и обеспечивает реализацию режима временной задержки и накопления (ВЗН). Размеры ФЧЭ составляют 28х28 мкм, длинноволновая граница фоточувствительности - 10.5 – 11.5 мкм.

Особенностью разработки является наличие трех полей зрения, что позволяет использовать его для решения задач ориентирования на местности, поиска, обнаружения и распознавания объектов в различных областях гражданского и военного назначения.

Режимы работы

Поиск

Обнаружение

Распознавание

Поле зрения,

20,4 х 27

5,1 х 6,7

1,5 х 2,0

Элементарное поле зрения, мрад

1,33

0,33

0,1

Габариты, мм

490 х 245 х 390

Масса, кг *

20

Энергопотребление, Вт, *

115

Поле зрения формируется за счет сканирования колеблющимся с частотой 50 Гц по пилообразному закону плоским зеркалом, установленным в параллельных пучках во входном зрачке четырехлинзового короткофокусного объектива, имеющего промежуточное изображение для ввода калибровочных источников излучения во время обратного хода сканирующего зеркала и ломающее зеркало для выполнения чересстрочного сканирования. Чересстрочная развертка и трехкратный опрос линейки за время сканирования изображения между соседними фоточувствительными элементами позволяет получить полноформатный кадр 576х768 электронных пикселей. Тепловизор имеет параллельно расположенные входное окно широкого поля зрения и входное окно четырехлинзовой телескопической насадки (трехлинзовый объектив и однолинзовый окуляр) с дискретно изменяющимся увеличением. Смена полей зрения происходит за счет разворота и фиксации в трех положениях вращающегося оптического узла, состоящего из двух пар линз и наклонного зеркала, конструктивно встроенного в телескопическую насадку. В широком поле обзор пространства осуществляется через наклонное зеркало, в среднем и узком полях – через телескопическую насадку. Фокусировка в диапазоне температур -50…+50С производится подвижкой первой линзы короткофокусного объектива в широком поле и подвижкой второй линзы объектива телескопа в среднем и узком полях. В тепловизоре используется блок цифровой обработки сигналов МФПУ [1], который обеспечивает суммирование сигналов с задержкой для реализации режима ВЗН, коррекцию неоднородности чувствительности и разброса уровней выходных сигналов МФПУ с использованием двух опорных регулируемых источников оптических сигналов, выполненных с использованием элементов Пельтье.

1. Соляков В.Н., Медведев А.С., Катаев О.В., Петручук И.В., Трунов Г.Л. Блок электронной обработки сигналов многорядных матричных фотоприемных устройств. // Тезисы XVIII-й МНТК по фотоэлектронике и приборам ночного видения. – М., 2004.

П08 Инжекционные фотодиоды

Стафеев В.И.

ФГУП «НПО «Орион», Москва, Россия

Новый класс полупроводниковых фотоприемников с внутренним усилением и высокой фоточувствительностью в области собственного, примесного, далекого инфракрасного и субмиллиметрового излучения – инжекционные фотодиоды (ИФД), предложен в [1]. При высоких уровнях инжекции концентрации неравновесных электронов и дырок равны и значительно превышают концентрацию равновесных. Они определяют проводимость базы, толщина которой в несколько раз превышает длину диффузионного смещения неосновных носителей

Освещение повышает концентрацию носителей и снижает сопротивление базы и падение напряжения на ней. Это приводит к увеличению напряжения на р-n-переходе и усилению инжекции носителей в базу. Это дополнительно снижает её сопротивление, усиливает инжекцию и т.д. Положительная обратная связь и обеспечивает инжекционное усиление первичного фототока.

Освещение из примесной области спектра изменяет заполнение примесных уровней, что не только приводит к изменению концентрации неравновесных носителей, но и к изменению их распределения и проводимости базы со всеми вытекающими последствиями. Поглощение излучения свободными носителями изменяет их энергию и подвижность. Фоточувствительность на этом эффекте возрастает с ростом длины волны и простирается до субмиллиметрового диапазона спектра. Именно эти эффекты обеспечивают дополнительное “параметрическое” усиление фототока и вносят основной вклад в усиление фототока в ИФД.

Инжекционный механизм усиления обеспечивает примерно одинаковое усиление как фотосигнала, так и шумов, поэтому обнаружительная способность ИФД не хуже чем у аналогичных фоторезисторов. Фоточувствительность ИФД резко возрастает с ростом пропускного тока. Коэффициент усиления может достигать 103-106.

При малых прямых токах фоточувствительность в области собственного поглощения намного больше, чем в области примесного. Однако примесная фоточувствительность при больших токах может превысить собственную [2]. Высокая фоточувствительность наблюдается, в отличие от обычных фотодиодов, при освещении со стороны противоположной р-n-переходу [2]. Для фотоприёмников инфракрасного диапазона используются легированные примесями Ge, Si, GaAs и узкозонные полупроводники. Высокая фоточувствительность в области примесного поглощения впервые обнаружена в фотодиодах из германия с примесью золота [3].

Для ультрафиолетового диапазона используются соединения GaP, GaPxAs1-xи GaAs, ZnS и другие широкозонные полупроводники. Они обладают фоточувствительностью в области спектра 200-900 нм и имеют широкий динамический диапазон в пределах (10-12 - 10-2) Вт/см2. Наилучшими параметрами обладают ИФД на основе арсенида галлия, легированного Cr, и ИФД с гетеропереходом GaAlAs–GaAs. Чувствительность достигает 500 А/Вт. Пороговая чувствительность при 300 К ~10-14 Вт.Гц-1/2, а при 77 К ~10-15 Вт.Гц-1/2 .

Важными достоинствами ИФД являются их технологичность, повышенная временная стабильность и надежность, поскольку они работают в пропускном направлении и роль p-n-переходов сводится только к обеспечению хорошей инжекции неосновных носителей в базовую область.

  1. В.И.Стафеев ФТТ, т.1, в.6, с.841 (1959).

  2. И.М.Викулин, Ш.Д.Курмашев, В.И.Стафеев. Фотоприемники с инжекционным усилением.  М. ЦНИИ “Электроника” (1989).

  3. А.А. Лебедев, В.И.Стафеев, В.М.Тучкевич. ЖТФ, т. XXVI, № 10, с.2131 (1956).

П09 Органические материалы и структуры для фотоэлектроники

Ермаков О.Н.,1Каплунов М.Г., 1Ефимов О.Н., Стахарный С.А.

ОАО «НПП «Сапфир», Москва, Россия

1Институт проблем химической физики АН, Черноголовка, Московская обл., Россия

Наряду с дисплейными применениями [1] органические материалы и структуры представляют существенный интерес также и для других оптоэлектронных применений, включая фотоэлектронику.

Приведён краткий обзор новых отечественных органических материалов, включая DA-BuTAZ, Zn (OB – PDA), Zn (OBCG)2 ,Zn (OBBA), PTA.

Представлены экспериментальные данные по их оптическим характеристикам в широком спектральном диапазоне, включая спектры оптического поглощения и люминесценции. Отмечается большой стоксовский сдвиг между полосами поглощения и люминесценции

Исследованы двухслойные приборные органические структуры. Представлены данные по их вольт – амперным и фотоэлектрическим характеристикам. Установлено, что эти структуры обладают фоточувствительностью в УФ – области спектра, при этом максимум спектров фоточувствительности располагается при λ ~ 380 нм.

Проведено сравнение органических и неорганических фотоприёмников. Обнаружен ряд различий, а именно: степенная зависимость тока от напряжения смещения и существенное возрастание фоточувствительности с напряжением смещения.

  1. Ермаков О.Н. Прикладная оптоэлектроника. М.: Техносфера.-2004 г.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. 60 лет государственному научному центру рф фгуп «нпо «орион» xix международная

    Документ
    60летГосударственномунаучномуцентруРФФГУП «НПО «Орион»XIXМеждународнаянаучно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ...
  2. Центральные мероприятия

    Документ
    ... (8362) 68-60-13 Международный университет в Москве, ... лет Студенческое научное общество (СНО). СНО объединяет научные ... образовании XXI века: форум на­учных историко- ... 00 «Мир тепловидения» ГосударственныйНаучныйЦентрРФФГУП «НПО «Ори­он» (ул. Косинская ...
  3. ПЕРЕЧЕНЬ международных всероссийских и региональных научных и научно-технических совещаний

    Документ
    ... оптики» г. Москва ГосударственныйнаучныйцентрФГУП «НПО «Орион» г. Москва, ... ГосударственныйнаучныйцентрРФ ... 60-летия Октября, 7, к. 2 тел. (499) 1357319 факс: (499) 1350571 биологический факультет Международный учебно-научный ... 50 XIXМеждународная ...
  4. Сводные данные (план) международных научно-технических мероприятий на 2007 г

    Документ
    ... и прикладной электронной и ионной оптики» ГНЦ "НПО "Орион" т. (495) 373 5440, 374 4041 ... .2007 1272 IV Международнаянаучно-практическая конференция, посвященная 50-летиюГосударственногонаучногоцентра – Институт биофизики Проблемная ...
  5. Сводные данные (план) международных научно-технических мероприятий на 2007 г

    Документ
    ... и прикладной электронной и ионной оптики» ГНЦ "НПО "Орион" т. (495) 373 5440, 374 4041 ... .2007 1272 IV Международнаянаучно-практическая конференция, посвященная 50-летиюГосударственногонаучногоцентра – Институт биофизики Проблемная ...

Другие похожие документы..