Инфракрасные твердотельные фотоприемные устройства
Типы приемников ИК - излучения
ТепловыеприемникиИК-излучения:
1. Создающие термо-ЭДС при нагревании их падающим ИК-излучением (термоэлементы, термопары)
2. Изменяющие свои электрические свойства при колебаниях температуры приемной площадки (болометры и пироэлектрические приемники)
Фотонные приемники ИК-излучения:
Фотонные приёмники излучения обеспечивают преобразование падающего потока фотонов в электрический сигнал за счет непосредственного взаимодействия фотонов с электронной подсистемой материала приёмника
1. На внешнем фотоэффекте (фотоэлементы, фотоумножители,
электронно-оптические преобразователи)
2. На внутреннем фотоэффекте (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, QWIP-фотоприемники).
Основные материалы: AlGaAs/GaAs, GaAs/InGaAs
Рис. 4. Энергетические зоны на границе двух п/п – гетероструктуре. Указаны границы зоны проводимости, валентной и запрещенной зоны. Высота барьера в гетероструктуре AlxGa1- xAs/GaAs определяется значением X.
Рис. 5. Фотопроводимость в системе КЯ:
(а) – туннелирование под воздействием внешнего электрическом поле (темновой ток)
(b) – фотопроводимость при облучении
Планарный этап:
Результат:
| ЛИТОГРАФИЯ |
| Оптическая |
| Рентгеновская ∆=0.1…10nm |
| Электронная ∆=0.1nm |
| Ионная-лучевая |
| Стандартная |
| Дальний УФ ∆=200…300nm |
| Контактная |
| Бесконтактная |
| На микрозазоре |
| Проекционная |
Требования к литографической системе:
• контроль критического размера;
• точность совмещения;
• эффективность затрат;
• технологическая гибкость;
• совместимость с другими экспонирующими системами.
Основные этапы фотолитографии:
• Нанесение резиста
Центрифугирование, распыление, окунание, полив, электростатическое нанесение, вакуумное осаждение вслучае нанесения покрытий без растворителя, нанесение сухого резиста-ламинирование.
• Сушка резиста
В процессе нанесения фото резиста происходит частичное испарение растворителя, однако значительная часть растворителя остается в слое фоторезиста.
• Совмещение рисунка на подложке с рисунком шаблона
• Экспонирование резиста
• Проявление
Процесс проявления состоит в воспроизводимом и контролируемом удалении резиста с экспонированного (позитивный) или неэкспонированного(негативный) участка со скоростью, превышающей скорость удаления остального резиста.
• Задубливание
Задубливание представляет собой нагрев пленки резиста, в ходе которого в резисте происходят физические и химические реакции.
• Удаление резиста
Удаление защитного рельефа с подложки можно осуществить следующим и способами: химическим и плазменным. Способ удаления резиста должен обеспечивать быстрое и качественное удаление резиста.
Рис. 6.Типы литографии.
Электронно-лучевая литография
Формы луча и системы сканирования
| Растровая | Векторная |
| Используется как позитивный, так и негативный резист | Преимущественно позитивный резист |
| Относительно низкая стоимость | Необходимы высококачественные отклоняющие системы |
| Возможно применение луча диаметром 1нм | Диаметр пятна ограничен |
| Низкое быстродействие | Большее быстродействие, возможно прямое экспонирование на пластине |
| Коррекция эффектов близости затруднена | Коррекция эффектов близости относительно проста |
Рассеяние электронов: прямое и обратное.
Прямое рассеяние: очень часто, малые углы, генерация вторичных электронов с кинетической энергией в несколько электронвольт
Обратное рассеяние: не очень часто, большие углы, высокие кинетические энергии вторичных электронов