Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, специально предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения, способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей, конструктивные элементы приборов: ..приборы, чувствительные к инфракрасному, видимому или ультрафиолетовому излучению – H01L 31/09

Изобретение относится к оптоэлектронике и вакуумной микроэлектронике и может быть использовано при создании сверхширокополосных фотодетекторов в ультрафиолетовой, видимой и ИК области спектра для оптической спектроскопии и диагностики, систем оптической связи и визуализации. Cверхширокополосный вакуумный туннельный фотодиод, детектирующий оптическое излучение в УФ, видимой и ИК спектральной области, характеризующийся тем, что форма поверхности фотоэмиттера представляет 3D пространственно наноградиентную структуру с заданным коэффициентом усиления локальной напряженности электростатического поля, расстояние между фотоэмиттером и анодом формируется в микро- или нанометровом диапазоне. Фотодиод создан на основе матрицы диодных ячеек планарно-торцевых автоэмиссионных структур с лезвиями -углерода. Также предложен способ создания сверхширокополосного вакуумного туннельного фотодиода в УФ, видимой и ИК спектральной области, характеризующийся тем, что поверхность фотоэмиттера, имеющего работу выхода А, создают в виде 3D пространственно наноградиентной структуры с заданным коэффициентом усиления локальной напряженности электростатического поля , формируют расстояние между фотоэмиттером и анодом в микро- или нанометровом диапазоне, при этом граничная величина напряжения на аноде U_max, соответствующая максимальному туннельному фотоэмиссионному току при детектировании оптического излучения с заданной длиной волны , определяется из предложенного соотношения. Изобретение обеспечивает возможность создания сверхширокополосного вакуумного туннельного фотодиода, позволяющего детектировать оптическое излучение в УФ, видимой и ИК спектральной области при использовании одного наноструктурного эмиттера с управляемой, изменением напряженности электростатического поля, «красной» границей фотоэффекта. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: для регистрации рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Сущность изобретения заключается в том, что автономный приемник для регистрации рентгеновского и ультрафиолетового излучения включает металлический корпус, прозрачную диэлектрическую подложку, фоточувствительный слой из АФН-пленки и металлические контакты, при этом между прозрачной диэлектрической подложкой и металлическим корпусом помещено отражающее покрытие, приемник снабжен полусферической зеркальной крышкой, имеющей окно, прозрачное для рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Технический результат: повышение чувствительности при регистрации рентгеновского и ультрафиолетового излучения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области низкоразмерной нанотехнологии и высокодисперсным материалам и может быть использовано при изготовлении детекторов электромагнитного излучения, преимущественно оптического, с наноструктрированным поглощающим (фоточувствительным) слоем. Детектор излучения снабжен прозрачными контактами и контактами основы, между которыми расположен массив наногетероструктурных элементов, образованных донорными полупроводниковыми слоями, между которыми расположен поглощающий полупроводниковый слой. Массив наногетероструктурных элементов образован в порах матрицы оксида алюминия с диаметром пор от 40 до 150 нм. Донорные полупроводниковые слои и поглощающий полупроводниковый слой образуют структуру узкозонный полупроводник/широкозонный полупроводник/узкозонный полупроводник. Донорные полупроводниковые слои выполнены из Ge, поглощающий полупроводниковый слой выполнен из ZnSe_(1-x) S_x. В качестве контактов основы используется никель, или серебро, или оксид индия-олова, в качестве прозрачных контактов используется пленка оксидов индия-олова. В качестве основы используют подложку из Si. Расстояние между контактами основы составляет от 1 до 10 мкм. Изобретение обеспечивает повышение точности позиционирования устройств, в которых реализуются сверхмалые перемещения: сканирующих атомно-силовых и туннельных микроскопов, микро- и наноэдьюкаторов и др., кроме того, достигается высокая точность фиксации перемещения. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области создания детекторов инфракрасного излучения и касается болометрического ИК-детектора. Детектор состоит из мембраны площадью S с термочувствительным элементом (ТЧЭ) и поглотителем электромагнитной энергии (ПЭЭ), прикрепленной к подложке с помощью токопроводящих шинок. Функции (ТЧЭ) и (ПЭЭ) объединены в одном элементе, который выполнен в виде 2N периодических решеток, ориентированных взаимно перпендикулярно друг к другу. Решетки состоят из n тонкопленочных монокристальных полосок, изготовленных из Bi_1-xSb_x (0<x<12), и представляют собой n фазированных антенн с периодом L= /2. Параметры болометра удовлетворяют следующим соотношениям: ( /n+ R₀/2Z), <20a×b/ , R₀/2Z<0,5, где - интервал регистрируемых длин волн на основной длине волны , Z=120 Ом - импеданс свободного пространства, - температуропроводность среды, непосредственно контактирующей с мембраной, а - ширина, b - длина полосок, R_o - сопротивление квадратного участка поверхности полоски, - время выхода на стационарное состояние при воздействии прямоугольного импульса электромагнитной энергии. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области создания детекторов инфракрасного излучения и касается болометрического ИК-детектора. Детектор состоит из мембраны площадью S с термочувствительным элементом (ТЧЭ) и поглотителем электромагнитной энергии (ПЭЭ), прикрепленной к подложке с помощью токопроводящих шинок. ТЧЭ и ПЭЭ объединены в одном элементе, который выполнен в виде покрытия из тонкопленочного монокристального материала Bi_1-x Sb_x (0<x<12). Покрытие максимально покрывает поверхность мембраны и включает полоску, которая отделена зазорами шириной l от остальной части покрытия за исключением концов полоски, соединенных с остальной частью покрытия. Кроме того, покрытие разделено щелью на две части, электрически соединенные указанной полоской. Параметры болометра удовлетворяют следующим соотношениям: R/2Z<1, где R - удельное поверхностное сопротивление пленки, Z=120 Ом - импеданс свободного пространства; S/ ₁>l²/ ₂, где ₁ - температуропроводность среды, непосредственно контактирующей с мембраной, ₂ - температуропроводность материала мембраны. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении удельной обнаружительной способности устройства. 1 ил.

Полупроводниковый приемник инфракрасного излучения включает полупроводниковую подложку (1) AIIIBV с активной областью (2) в форме диска с отверстием в центре на основе гетероструктуры, выполненной из твердых растворов AIIIBV, первый омический контакт (4) и второй омический контакт (7). Первый омический контакт (4) нанесен на поверхность (3) активной области (2). Второй омический контакт (7) нанесен на поверхность (6) периферийной области (8) полупроводниковой подложки (1), противолежащую поверхности с активной областью (2). В поверхности (6) центральной области (9) полупроводниковой подложки (1), свободной от второго омического контакта (7), выполнено по меньшей мере одно углубление (10). Изобретение обеспечивает возможность изготовления полупроводникового приемника инфракрасного излучения, который наряду с расширенным диапазоном спектральной чувствительности в среднем ИК-диапазоне (2-5 мкм) имел повышенную квантовую эффективность и более низкую плотность обратных токов. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ заключается в том, что регистрируемое излучение направляют на фотоприемную матрицу и осуществляют его регистрацию через экран, формирующий тепловое изображение объекта, от которого регистрируют излучение. Фотоприемная матрица охлаждена до криогенных температур. Экран подогревают до температуры, вызывающей дополнительный поток квантов от экрана к фотоприемной матрице и обеспечивающей повышение отношения полезный сигнал/шум фотоприемной матрицы относительно значения последнего в отсутствие дополнительного подогревания, в частности, до максимального значения отношения полезный сигнал/шум, что соответствует температуре от 40 до 120 К. Изобретение обеспечивает повышение качества получаемого изображения в видеосистемах и возможность регистрации излучения спектрального диапазона, иного, чем диапазон чувствительности фотоприемной матрицы. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано для регистрации параметров оптического излучения. Двумерный координатно-чувствительный автономный приемник оптического излучения включает стеклянную подложку, фоточувствительную АФН-пленку (аномального фотонапряжения) из полупроводникового материала и металлические контакты. Этот приемник оптического излучения получен из полупроводниковых соединений в виде двумерной - по координатам Х и Y ступенчатообразной АФН-пленки с постепенным увеличением толщины ступенек по оси Х и с продолжением увеличения на каждой следующей ступеньке по оси Y или наоборот. Двумерный координатно-чувствительный автономный приемник оптического излучения согласно изобретению обладает повышенной чувствительностью. 2 ил.

Изобретение относится к микроэлектронной измерительной технике и может быть использовано в конструкции и технологии производства полупроводниковых датчиков ультрафиолетового излучения (УФИ). Технический результат изобретения: повышение чувствительности к УФИ и упрощение конструкции датчика. Сущность: датчик содержит подложку, включающую монокристаллический и пористый слои карбида кремния, электроизоляционное покрытие, нанесенное на пористый слой подложки со стороны принимаемого светового излучения, электродную систему, включающую выпрямляющий электрод, соединенный с пористым слоем подложки с образованием контакта Шотки через окно, выполненное в электроизоляционном покрытии, и выводные контакты, присоединенные к электродной системе для подключения датчика к внешней электрической цепи и подачи напряжения смещения. Пористый слой сформирован непосредственно на поверхности монокристаллического слоя подложки, а его глубина l в нм выполнена из расчета, что l=(0,8÷1,0)W, где W - ширина обедненной области в нм. В планарном варианте подложка имеет n- или p-тип проводимости, при этом на подложке сформированы две группы контактов Шотки и два выводных контакта, соединенных с выпрямляющими электродами с образованием конфигурации пары встречных гребенок для обеспечения встречно-параллельного включения диодов Шотки. 1 з.п.ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к приемникам оптического излучения для применения в оптоэлектронных и робототехнических устройствах, служащим для регистрации параметров оптического излучения. Технический результат изобретения: повышение чувствительности. Сущность: координатно-чувствительный автономный приемник оптического излучения включает стеклянную подложку, фоточувствительную АФН-пленку (аномального фотонапряжения) из полупроводникового материала и металлические контакты и получен из полупроводниковых соединений в виде ступенчатообразной АФН-пленки с постепенным увеличением толщины ступенек начиная с 1 мкм. 2 ил.

Использование: для регистрации и измерения светового излучения. Фоторезистор на основе гетероэпитаксиальной структуры CdHgTe содержит диэлектрическую подложку, на которой закреплена, по крайней мере, одна подложка чувствительного элемента, выполненная из CdZnTe или GaAs, или Si, с размещенным на ней чувствительным элементом, выполненным в виде гетероэпитаксиальной структуры, состоящей из нижнего варизонного слоя Cd_xHg_1-x Te, где х изменяется в интервале от 0,8±0,05 до 0,3±0,05 в направлении от подложки, рабочего слоя Cd_xHg _1-хТе, где х=0,3±0,05, верхнего варизонного слоя Cd _xHg_1-xTe, где х изменяется от 0,3±0,05 до 0,8 в направлении от подложки, и просветляющего покрытия. Также предложен второй вариант с измененным составом рабочего слоя и соответственно градиентом концентрации в варизонных слоях. Технический результат изобретения: расширение спектральной области чувствительности, устранение поверхностной рекомбинации и, как результат, обеспечение повышения интегральной обнаружительной способности. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для обнаружения и регистрации инфракрасного излучения. Сущность: фотоприемное устройство содержит, по крайней мере, один фоточувствительный элемент, представляющий собой многослойную полупроводниковую гетероэпитаксиальную структуру на основе трехкомпонентного твердого раствора CdHgTe, состоящую из рабочего слоя постоянного состава, соответствующего области чувствительности устройства, размещенного между двумя варизонными слоями того же полупроводникового материала, при этом градиент состава варизонных слоев выбран из условия обеспечения увеличения ширины запрещенной зоны от рабочего слоя к внешним краям варизонных слоев, мультиплексор, обеспечивающий считывание и обработку сигнала фоточувствительного элемента, и интерфейс, выполненный в виде интегральной схемы, управляющей мультиплексором и выравнивающей каналы усиления и преобразования мультиплексора, при этом фоточувствительный элемент и мультиплексор размещены в вакуумной камере напротив входного окна в непосредственной близости от холодного пальца газовой криогенной машины, контакты к фоточувствительному элементу выполнены в виде индиевых столбиков и соединены с ответными индиевыми столбиками мультиплексора, а интерфейс расположен в теплой зоне. Технический результат изобретения: снижение тока смещения одного пикселя приблизительно в 10-50 раз, повышение вольтовой чувствительности, исключение дополнительных шумов с частичным оцифровованием сигнала в холодной зоне, устранение постоянной составляющей сигнала с фоторезистора, определяемой током смещения. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.