РАЗРАБОТКИ
ИНФРАКРАСНЫЕ МАТРИЧНЫЕ ПРИЁМНИКИ
ИК ФПУ НА ОСНОВЕ НЕОХЛАЖДАЕМЫХ МАТРИЧНЫХ МИКРОБОЛОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ
Характеристики приборов НТВ:
- Область чувствительности, мкм, 8-14
- Формат 160х120 и 320х240
- Шаг в матрице приемников, мкм, 51
- Потребляемая мощность, Вт, 2
- Время отклика, мс, 12
- Быстродействие, кадры/с, 50
- Температурное разрешение, К, 0,05
Общий вид микроболометрической головки, фотоприёмного устройства в целом и пример зарегистрированного теплового изображения в инфракрасном диапазоне:
ИК ФПУ НА ОСНОВЕ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР GaAs/AlGaAs c КВАНТОВЫМИ ЯМАМИ
- Октябрь 1991 г. - начало создания ИК фотоприёмников на основе МСКЯ GaAs/AIGaAs.
- 1992 г. - первые одиночные приёмники МСКЯ. Первые публикации.
- 1998 г. - разработка ФПУ на основе МСКЯ GaAs/AlGaAs форматом 128х128, с шагом 50 мкм. Максимум фоточувствительности при 7,8 мкм. NETD 0,16 К.
- 2005 г. - инфракрасные фотоприёмные модули на структурах с квантовыми ямами GaAs/AlGaAs формата 320х240 с шагом 30 мкм в спектральном диапазоне 8-14 мкм.
- 2016 г. - ФПУ на структурах с повышенной однородностью параметров.
Характеристики ФПУ на МСКЯ:
- Область чувствительности, мкм, 8-10
- Формат 384х288 и 640х512
- Шаг в матрице приёмников, мкм, 25 и 20
- Потребляемая мощность, мВт, 50
- Быстродействие, кадры/с, 100
- Температурная чувствительность, мК, < 25
- Рабочая температура, К, 68
- Рабочие элементы, %, > 99,5%
![]() |
![]() |
![]() |
МСКЯ с высокой однородностью параметров | Формат 384х288, шаг 25 мкм | Формат 640х512, шаг 20 мкм |
Синтез многослойных тонкоплёночных композиций GaAs/AlGaAs для создания ФПУ - лаборатория 37.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ФОТОГРАФИИ ТЕПЛОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ТРЁХ ТИПАХ ФОТОПРИЁМНИКОВ
Разработки ИК ФПУ на эпитаксиальных слоях КРТ велись в лаборатории на протяжении 1990 - 2007 гг.
МАТРИЧНЫЙ ПРИЁМНИК ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
![]() |
![]() |
Антенна для терагерцового диапазона, сопряжённая с термочувствительным элементом | Пример изображения на просвет: гайка М8 за винипластом толщиной |
КРЕМНИЕВЫЕ МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ ДЛЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ИК_ФОТОПРИЕМНИКОВ
Разработанные и планируемые кремниевые мультиплексоры для ИК фотоприемников
Формат | Шифр | Особенности схемы | Шаг, мкм | Применяемые фотодетекторы | Предприятие - соисполнитель |
Матричные мультиплексоры для неохлаждаемых микроболометрических фотоприемников ИК изображений: | |||||
160×120 | ММБ-1 | ПН | 51×51 | микроболометры (МБ) | ОАО «Ангстрем» |
160×120 | ММБ-22 | ПН, СКС | 51×51 | ООО “Микротелеком” | |
320×240 | ММБ-3 | ПН | 51×51 | ОАО «Ангстрем» | |
384×288 | MM-MB1,3 | ПН, СКС4 | 25×25 | «X-Fab»5,6 | |
640×512 | MM-MB21,3 | ПН, СКС4 | 17×17 | ||
3072×576 | MM-MB31,3 | ПН4,8, МО | 51×51 | ||
3072×512 | MM-ТГц1,3 | ПН4, МО | 200×200 | ТГц МБ | |
Линейный мультиплексор для монолитных ИК ФП: | |||||
1×32 | ЛМ 1×321 | ИПД | 200 | СОТ | изг. в ИФП СО РАН |
Матричные мультиплексоры для монолитных ИК ФП: | |||||
32×32 | КРТ32N1 | ПД, ВКН | 150×150 | КРТ ФД | изг. в ИФП СО РАН |
32×32 | МКРТ321 | ПД, ВКН | 150×150 | ОАО «Интеграл»5 | |
160×128 | КРТ16М1 | ПИ, ПН, ВПУ | 75×75 | ОАО «Микрон»5 | |
320×256 | КРТ32М1 | ПИ, ПН | 50×50 | ОАО «Интеграл»5 | |
Линейчатые мультиплексоры для гибридных ИК ФП: | |||||
1×64 | КТ-2К1 | БПИ | 100 | КРТ ФД | изг. в ИФП СО РАН |
1×576 | ЛМ-11 | ПИ | 30 | ОАО «Ангстрем»5 | |
1×576 | ЛМ-21 | БПИ | 30 | ||
1×288 | ЛМ-31 | ПИ | 28 | ||
4×288 | ЛМ-4 | ВЗН по 4 элт. | 28×43 | ИФП НАН Украины | |
4×288 | ЛМ-52 | ВЗН по 4 элт. | 28×43 | ||
Матричные мультиплексоры для гибридных ИК ФП: | |||||
32×32 | МХ21 | ПД, ВКН | 100×100 | КРТ, МСКЯ | изг. в ИФП СО РАН |
128×128 | МХ41 | ПД, ВКН | 50×50 | ||
128×128 | ММ-V1 | ПИ, КН | 50×50 | ||
128×128 | ММ-В1 | ПИ, КН | 50×50 | ФГУП «Восток»5 | |
128×128 | ММ-А1 | ПИ, КН | 50×50 | ОАО «Ангстрем»5 | |
128×128 | ММПН-11 | ПИ, ПН, ВПУ | 40×40 | КРТ ФД | |
320×256 | ММ-11 | ПИ, КН | 40×40 | КРТ, МСКЯ | |
320×256 | ММПН-21 | ПИ, ПН, ВПУ | 35×35 | КРТ ФД | |
320×240 | Карат2 | ПИ, КН, ВПУ | 35×35 | КРТ, МСКЯ | ООО “Микротелеком” |
320×256 | ММ-21,3,7 | ПИ, КН, СЗ | 25×25 | 8-14 КРТ | «X-Fab»5,6 |
Примечания к таблице. 1/собственная разработка ИФП СО РАН, 2/разработка выполнена с участием сотрудников ИФП СО РАН, 3/модель планируется к разработке, 4/набор функций уточняется в процессе работы, 5/сотрудничество в режиме «кремниевой мастерской», 6/соисполнители уточняются, 7/эффективная емкость накопления около 3000 Ме-, 8/возможна потеря 1-2 пикселей вдоль линии стыковки субмодулей.
БПИ - буферированная прямая инжекция, ПИ - прямая инжекция, ВЗН - временная задержка и накопление, ПД - прямой доступ к фотоприемнику, ВКН - внекристальное накопление, ПН - построчное накопление фотосигнала, ВПУ - вычитание постоянного уровня, ИПД - истоковый повторитель на детектор, КН - кадровое накопление фотосигнала.
МОЩНЫЕ СВЧ ТРАНЗИСТОРЫ НА СЛОИСТЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ
(Совместно с Лаб. 37 и НПП "Исток" им. Шокина)
Практически реализованы транзисторы с рекордными (свыше 50%) значениями удельной выходной СВЧ мощности на прецизионно легированных донорно-акцепторных (DA) pHEMT гетероструктурах.
На общеинститутском сайте информация о научно-исследовательской деятельности лаборатории представлена в позициях:
- Фотоприемники для инфракрасной области спектра на основе эпитаксиальных структур AlGaAs/GaAs.
- ИК ФПУ на основе неохлаждаемых матричных микроболометрических приёмников.
- Кремниевые мультиплексоры для многоэлементных ИК-фотоприёмников.
- Фотоприёмное устройство на основе многоэлементных приемников на основе многослойных структур GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами. (Совместно с лаб. 14, 15, 37)
- Неохлаждаемые микроболометрические ФПУ форматом 320х240 и 160х120 для инфракрасного и терагерцового диапазонов
- Линейчатый фотоприёмный модуль на основе гетероэпитаксиальных структур КРТ с кремниевым КМОП-мультиплексором
- Изготовление матричных фоточувствительных элементов на основе многослойных структур GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами