Фотоприемные модули на основе ГЭС КРТ МЛЭ для спектральных диапазонов 1-3, 3-5, 8-10 мкм форматом до 2000×2000 элементов

Материал кадмий-ртуть-теллур является наиболее привлекательным для изготовленияохлаждаемых гибридных фотоприемных модулей чувствительных в разных диапазонах ИК-спектра[1,2,3]. Благодаря преимуществам метода молекулярно лучевой эпитаксии (МЛЭ) стало возможнымизготовление материала приборного качества на несогласованных подложках, таких как GaAs и Si.Помимо ценовых преимуществ, применение Si подложек позволяет устранить термомеханическиенапряжения ограничивающие размеры охлаждаемых гибридных ФПМ и их ресурс.Ряд усовершенствований технологии изготовления ГЭС КРТ МЛЭ и фоточувствительных модулейна их основе сделанных в ИФП СО РАН за последние годы позволил в значительной степениулучшить их параметры, вплотную приблизившись к импортным аналогам. Среди такихусовершенствований можно выделить улучшенную архитектуру слоев КРТ, обеспечивающуюповышенную однородность рабочих смещений на диодах и встроенный коротковолновый фильтр.Достигнутое качество ГЭС КРТ на подложках из кремния позволяет использовать его для всехизготавливаемых ФПМ.Проведены экспериментальные исследования в части разработки фотоприемников с повышеннойрабочей температурой. Для этого была отработана технология изготовления р-на-n диодов длядиапазона 1-3 мкм, в целях повешения рабочей температуры приемника до 170К. Также былаповышена рабочая температура диодов n-на-p в диапазоне 3-5 мкм до 110-120К.Разработана быстродействующая кремниевая схема считывания формата 384х288,обеспечивающая полнокадровую частоту до 680Гц, с еще большей частотой в режиме «окна».При изготовлении матриц диодов было внедрено меза-травление, позволяющее изолироватьсоседние диоды, новое диэлектрическое покрытие, обеспечивающее более высокую однородностьсвойств границы раздела, а за счет совершенствования технологий фотолитографии были полученыматрицы большой площади (до 4х4 см) и уменьшенным до 20 мкм шагом.Технология гибридной сборки матрицы диодов и кремниевой схемы считывания также быласущественно доработана, в частности повышена точность планаризации совмещаемых кристаллов, врезультате чего стала возможной гибридизация ФПМ форматом 2000×2000 элементов с шагом 20мкм. Выполнена работа по разработке архитектуры и технологии гибридизации ФПМ формата1500×1500 элементов пригодных для мозаичной стыковки с зазором между модулями менее 120 мкмдля изготовления ФПУ формата 3000×3000 элементов. Приведены параметры ФПМ форматов 4×288,320×256, 384×288, 640×512, 1024×1024, 1500×1500 и 2000×2000 изготовленных на основе ГЭС КРТМЛЭ на подложках из кремния.