Способ определения внутренней квантовой эффективности полупроводникового фотодиода по его вольт-амперным характеристикам



 

H01L31/00 - Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, 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 (H01L 51/00 имеет преимущество; приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, кроме приборов, содержащих чувствительные к излучению компоненты, в комбинации с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 27/00; кровельные покрытия с приспособлениями для размещения и использования устройств для накопления или концентрирования энергии E04D 13/18; получение тепловой энергии с

Владельцы патента RU 2527312:

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ" (ФГУП "ВНИИОФИ") (RU)

Изобретение относится к технике фотометрии и предназначено для метрологического определения внутренней квантовой эффективности полупроводникового фотодиода по его вольт-амперным характеристикам. Известен способ калибровки фотодиодов - метод электрического смещения на окисле. Чтобы характеризовать кремниевые р+nn+ фотодиоды, необходимо решить задачу определения эффективности собирания зарядов для фототока, генерируемого в р+ области. Первичной причиной потерь во фронтальной области является высокая скорость электрон-дырочной рекомбинации. Этот эффект усиливается присутствием положительно заряженных ионов, которые наводят поверхностное электрическое поле. Для определения влияния этого эффекта на внутреннюю квантовую эффективность диода широко используется метод электрического смещения на окисле. Преимуществом данного способа являются прямое измерение фототока насыщения и вычисление по нему внутренней квантовой эффективности. Однако этот способ обладает недостатком, который состоит в деградации рабочей поверхности полупроводника, происходящей под действием высокого отрицательного напряжения, приложенного к поверхности. Целью настоящего изобретения является способ определения квантовой эффективности фотодиода, основанный на сравнении его экспериментально измеренных вольт-амперных характеристик с теоретически рассчитанными зависимостями. Поставленная цель достигается тем, что при 2-х разных мощностях падающего лазерного излучения, относительно которых известно лишь их отношение, снимают две вольт-амперные характеристики фотодиода, которые затем сопоставляются посредством разработанной расчетной процедуры. Таким образом, изобретение обеспечивает упрощение процедуры калибровки при сохранении точностных характеристик фотодиода.

 

Изобретение относится к технике фотометрии и предназначено для метрологического определения внутренней квантовой эффективности полупроводникового фотодиода по его вольт-амперным характеристикам для упрощения процедуры калибровки при сохранении точностных характеристик фотодиода.

Известен способ калибровки - метод электрического смещения на окисле [1]. Чтобы характеризовать кремниевые р+nn+ фотодиоды, необходимо решить задачу определения эффективности собирания зарядов для фототока, генерируемого в р+ области. Потери в этой фронтальной области возникают главным образом благодаря наличию внутренней границы Si-SiO2. Первичной причиной является высокая скорость электрон-дырочной рекомбинации, активированная поверхностными состояниями, которые имеют энергетический уровень внутри запрещенной зоны. Этот эффект главным образом усиливается присутствием положительно заряженных ионов (Na+), которые захватываются внутренней поверхностью во время процесса изготовления. Эти заряды наводят поверхностное электрическое поле со стороны кремния, которое вытягивает неосновные носители (электроны) на внутреннюю поверхность, где они рекомбинируют.

Для определения влияния этого эффекта на внутреннюю квантовую эффективность диода широко используется метод электрического смещения на окисле. Капля электролита (вода, глицерин с примесями или этиленгликоль) наносится на поверхность диода, и с его помощью создается отрицательное напряжение смещения относительно тыльного контакта. Таким образом, отрицательный заряд накапливается на внешней поверхности слоя окисла, который противодействует влиянию внедренных зарядов. Результирующее увеличение фототока показывает насыщение по мере увеличения электрического смещения на окисле. Отношение фототока без смещения к току насыщения есть мера потерь, обусловленных рекомбинацией на внутренней поверхности границы Si-SiO2. Если предположить, что уровень насыщения соответствует пренебрежимо малым потерям, это отношение может быть использовано для определения внутренней квантовой эффективности диода. Эта процедура самокалибровки с большим успехом была использована в ряде радиометрических аттестаций [1].

Преимуществом данного способа являются прямое измерение фототока насыщения и вычисление по нему внутренней квантовой эффективности.

Недостатком данного способа является деградация рабочей поверхности полупроводника под действием высокого отрицательного напряжения, приложенного к поверхности. Таким образом, результаты измерений фототока и последующие расчеты квантовой эффективности становятся зависимыми от срока работы полупроводника.

Известен способ калибровки - определение внутренней квантовой эффективности фотодиода при помощи его вольт-амперных характеристик [2], являющийся наиболее близким к описываемому способу. В основе способа, разработанного теми же авторами, что и описываемый, заложен тот же принцип, но с учетом нескольких дополнительных параметров и измеряемых характеристик, которые являются важными составляющими при определении внутренней квантовой эффективности. К ним относятся неизвестные: омические сопротивления контактов в полупроводнике и скорость рекомбинации носителей на задней стенке фотодиода, а также измерение характерной концентрации и глубины профиля легирования вблизи передней стенки. Они были выявлены в ходе получения и обработки экспериментальных данных.

Недостатком способа [2] является наличие множества решений на выходе, что не позволяет добиться однозначности определения квантовой эффективности для конкретного реального фотодиода. Одномерная модель (PC 1D) далеко не идеальным образом описывает реальные экспериментальные вольт-амперные характеристики. Отклонения теоретических характеристик от «экспериментальных» составляют уже порядка процента, что требует отдельного обоснования предлагаемого метода определения внутренней квантовой эффективности и, в частности, его точностных характеристик.

Целью заявляемого изобретения является независимый от других известных методов способ определения квантовой эффективности фотодиода, основанный на сравнении его экспериментально измеренных вольт-амперных характеристик с теоретически рассчитанными зависимостями.

Поставленная цель достигается тем, что при 2-х разных мощностях падающего лазерного излучения, относительно которых известно лишь их отношение, снимают две вольт-амперные характеристики фотодиода. Третья вольт-амперная характеристика снимается при отсутствии воздействия на него лазерного излучения. Затем подбирают параметры виртуального фотодиода, с учетом измеренных геометрических характеристик и концентрации легирующих элементов реального фотодиода, таким образом, чтобы его вольт-амперные характеристики (модельные) совпадали с экспериментальными; при этом квантовая эффективность реального фотодиода равна квантовой эффективности виртуального фотодиода с погрешностью не хуже 0.1%.

В основе расчетной процедуры лежит сравнение методом наименьших квадратов экспериментальных вольт-амперных характеристик подгоночными кривыми, вычисляемыми с помощью программы PC1D [3] с искомыми параметрами. Параметры, соответствующие наиболее близким теоретическим кривым, считаются решениями задачи.

В патенте: "Measurement of current-voltage characteristic curves of solar cells and solar modules", номер патента 7309850, используется программа PC ID различные варианты которой доступны широкому кругу пользователей. Выбор вольт-амперных зависимостей в качестве источника информации о физических характеристиках фотодиода обусловлен в первую очередь возможностью очень точного измерения электрических величин и широкой доступностью метода.

Программа PC 1D использует уравнения дрейфа и диффузии, которые описывают генерацию, рекомбинацию и перенос носителей внутри плоской солнечной ячейки или фотодиода. Все требуемые расчеты, в том числе и квантовой эффективности, можно производить с помощью этой программы, задав всего несколько параметров фотодиода. Однако производители фотодиодов эти необходимые для расчетов параметры не сообщают, а их измерение представляет собой весьма трудоемкую задачу, требующую специального измерительного оборудования. Поэтому требуемые неизвестные параметры определялись в результате решения задачи.

Для оптически толстого р+nn+ фотодиода такими искомыми параметрами являются: объемная плотность легирования - n, концентрация легирующей примеси на передней поверхности - N, характерный масштаб глубины поверхностной диффузии примеси - L, скорость поверхностной рекомбинации носителей - S и мощность поглощенного лазерного потока - q. Значение этой мощности совместно со значением силы тока насыщения Лас соответствующей вольт-амперной характеристики позволяют вычислить внутреннюю квантовую эффективность фотодиода.

Для практического применения предложенного метода должны использоваться вольт-амперные характеристики, измеренные экспериментально. Однако такие характеристики содержат случайные погрешности, которые могут существенно повлиять на точность определения внутренней квантовой эффективности фотодиода. Для выяснения влияния этих погрешностей было проведено численное моделирование реального эксперимента. Численная модель эксперимента получается исходя из его электрической схемы.

Для моделирования измерений экспериментальных вольт-амперных характеристик сначала по дискретным точкам V ¯ i с помощью программы PC 1D рассчитываются идеальные вольт-амперные характеристики J ¯ i = J ¯ ( V ¯ i ) . После этого значения «измеренного» напряжения V ¯ i корректируются с учетом погрешности измерений

V = V ¯ i + ξ i σ v .                                                                                                   (1)

Здесь σv - амплитуда погрешности измерения величины напряжения; ξi-i значение стандартной нормально распределенной случайной величины ξ. Затем по программе PC1D вновь рассчитываются идеальные вольт-амперные характеристики J ˜ i = J ¯ ( V i ) , на которые накладываются случайные погрешности измерения тока

J i = J ˜ i + ξ ˜ i σ J ,                                                                                                 (2)

где σJ - амплитуда погрешности измерения величины тока, ξ ˜ i i значение стандартной нормально распределенной случайной величины ξ ˜ , аналогичной ξ. Разность значений величин J ˜ i и J ¯ i может вносить существенную погрешность в определение локальной силы тока. Эта погрешность неравномерна вдоль вольт-амперной характеристики.

Данная особенность может приводить к большой погрешности в определении внутренней квантовой эффективности фотодиода, поскольку область вольт-амперной характеристики с наибольшей производной содержит максимальное количество информации о внутренней структуре фотодиода.

Чтобы добиться равномерности погрешности вдоль экспериментальных кривых, необходимо варьировать количество измерений в разных точках вольт-амперных характеристик. Соответственно, подбирается такая экспоненциальная функция, которая позволяет сделать распределение погрешности измерения равномерным вдоль вольт-амперной характеристики.

Процесс измерения вольт-амперной характеристики с использованием экспоненциального усреднения позволяет получить равномерные относительно шумов измерений экспериментальные кривые. При их обработке предложенным способом погрешности определения мощности поглощенного фотодиодом излучения q существенно уменьшаются. Более того, при характерных масштабах профиля легирования L0>0.055 мкм получение удовлетворительных результатов для погрешности определения величины q возможно только при использовании экспоненциального усреднения.

Задача решалась при помощи специального алгоритма, представляющего собой видоизмененный метод Левенберга для решения системы уравнений путем минимизации функционала по нелинейному методу наименьших квадратов. Использованный алгоритм локального поиска на основе видоизмененного метода Левенберга позволяет получить удовлетворительную точность за вполне приемлемое время, что позволяет рассчитать статистические характеристики искомой величины q.

Результаты проведенных исследований показали, что с увеличением характерного масштаба L0 возрастают как систематические, так и случайные погрешности определения величины q. При L0=0.2 мкм они уже составляют 0.02% и 0.06% соответственно. Полученные цифры дают представление об ограничениях на использование предложенного метода определения величины q по экспериментальным вольт-амперным характеристикам фотодиода при больших значениях параметра L0.

Величина интенсивности поглощенного лазерного излучения q совместно со значением тока насыщения Jнac соответствующей вольт-амперной характеристики позволяют вычислить внутреннюю квантовую эффективность фотодиода γ

γ = J н а с e c h q D λ ,                                                                                                   (3)

где е - заряд электрона, с - скорость света в вакууме, h - постоянная Планка, D - активная площадь фотодиода, λ - длина волны лазерного излучения.

Таким образом, описанный способ позволяет рассчитать внутреннюю квантовую эффективность полупроводникового фотодиода посредством использования процедуры сравнения методом наименьших квадратов «экспериментальных» вольт-амперных характеристик, вычисленных для фиксированных параметров фотодиода с помощью программы PClD, с подгоночными кривыми, также вычисляемыми с помощью программы PClD с 5-ю искомыми параметрами.

Способ найдет широкое применение в лазерной радиометрии для измерений мощности лазерного излучения с помощью полупроводниковых фотодиодов в широких динамическом и спектральном диапазонах, вплоть до уровней счета фотонов.

Литература

1. Е.F.Zalewski and J.Geist. Silicon photodiode absolute spectral response self- calibration.//Appl. Opt, 1980, V. 19, Pp.1214-1216.

2. Ковалев A.A., Либерман A.A., Микрюков A.C., Москалюк С.А. Определение внутренней квантовой эффективности фотодиода при помощи его вольт-амперных характеристик, «Измерительная техника №2», 2011, с.33-36.

3. Clugston, D.A. and Basore, P.A., "PCID Version 5: 32-bit Solar Cell Simulation on Personal Computers," proc. 6th IEEE Photovoltaic Specialists Conf., Anaheim, С A (IEEE, New York, 1997), p.207.

Способ определения квантовой эффективности фотодиода, характеризующийся тем, что
- снимают вольт-амперные характеристики реального фотодиода при отсутствии воздействия на него лазерного излучения;
- снимают вольт-амперные характеристики реального фотодиода при двух разных уровнях мощности лазерного излучения с известным отношением между ними;
- подбирают параметры виртуального фотодиода, с учетом измеренных геометрических характеристик и концентрации легирующих элементов реального фотодиода, таким образом, что его вольт-амперные характеристики (модельные) совпадают с экспериментальными;
- при этом квантовая эффективность реального фотодиода равна квантовой эффективности виртуального фотодиода с погрешностью не хуже 0.1%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптоэлектронным приборам. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор содержит прозрачное защитное покрытие на рабочей поверхности, на которое падает излучение, и секции фотопреобразователей, соединенные оптически прозрачным герметиком с защитным покрытием.

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано при создании многоспектральных и многоэлементных фотоприемников. Гибридная фоточувствительная схема содержит алмазный матричный фотоприемник (МФП), индиевые столбики и кремниевый мультиплексор с чувствительными площадками, расположенными на нем в шахматном порядке в виде прямоугольной матрицы и по числу равными числу индиевых столбиков.

Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в видеокамерах и фотоаппаратах, предназначенных для регистрации цифровых изображений.

Изобретение относится к светоизлучающему модулю. .

Изобретение относится к способам измерения параметров инфракрасных матричных фотоприемных устройств (ИК ФПУ), работающих в режиме накопления. .

Изобретение относится к области солнечной энергетики, в частности к непрерывно следящим за Солнцем солнечным установкам как с концентраторами солнечного излучения, так и с плоскими кремниевыми модулями, предназначенным для питания потребителей, например, в районах ненадежного и децентрализованного электроснабжения.

Изобретение относится к солнечной фотоэнергетике и может найти применение как в мощных солнечных электростанциях, так и в качестве фотоэлектрической энергоустановки индивидуального пользования.

Изобретение относится к области солнечной энергетики и, в частности, к солнечным энергетическим установкам с концентраторами солнечного излучения и системами слежения, применяемым, например, в составе электростанций, предназначенных для выработки электроэнергии путем фотоэлектрического преобразования солнечной энергии.

Изобретение относится к исследованию оптических свойств и метрологии полупроводников и фотоэлектрических структур, а именно к измерению квантового выхода внутреннего фотоэффекта в полупроводниках.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к полимерным солнечным фотоэлементам. Предложен полимерный солнечный фотоэлемент, содержащий последовательно: несущую основу, выполненную в виде прозрачной полимерной фотолюминесцентной подложки, прозрачный слой анода, фотоэлектрически активный слой и металлический слой катода, при этом полимерная фотолюминесцентная подложка состоит из оптически прозрачного полимера, содержащего люминофор, выбранный из ряда люминофоров общей формулы (I), где R - заместитель из ряда: линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кислорода; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом серы; разветвленные С3-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кремния; С2-С20 алкенильные группы; Ar - одинаковые или различные ариленовые или гетероариленовые радикалы, выбранные из ряда: замещенный или незамещенный тиенил-2,5-диил, замещенный или незамещенный фенил-1,4-диил, замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил, замещенный флуорен-4,4'-диил, замещенный циклопентадитиофен-2,7-диил; Q - радикал из вышеуказанного ряда для Ar; Х - по крайней мере один радикал, выбранный из вышеуказанного ряда для Ar и/или радикал из ряда: 2,1,3-бензотиодиазол-4,7-диил, антрацен-9,10-диил, 1,3,4-оксадиазол-2,5-диил, 1-фенил-2-пиразолин-3,5-диил, перилен-3,10-диил; L равно 1 или 3 или 7; n - целое число от 2 до 4; m - целое число от 1 до 3; k - целое число от 1 до 3. Технический результат: увеличение КПД и упрощение технологии производства гибких полимерных солнечных фотоэлементов. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 пр.

Изобретение относится к светодиодному модулю. Технический результат - разработка состоящего из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов светодиодного модуля, в котором выход из строя отдельных светодиодов не виден снаружи благодаря «вводу» излучаемого пассивным светодиодом светового потока в элемент ввода светового излучения вышедшего из строя светодиода. Достигается тем, что в модуле, состоящем из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов, которые имеют соответственно так называемую укладку с линзой, которыми соответствующий светодиод выступает из плоскости печатной платы, причем светодиоды связаны соответственно с элементом ввода светового излучения световодного тела и посредством соответственно соотнесенного элемента ввода светового излучения соответствующий световой поток соотнесенных светодиодов излучается наружу из светодиодного модуля. Для достижения однородного внешнего вида на печатной плате для светодиодов предусмотрен по меньшей мере один пассивный светодиод, который выполнен с возможностью активации при выходе из строя одного из светодиодов. Испускаемый этими пассивными светодиодами световой поток проникает в элемент ввода светового излучения соответствующего светодиода и посредством элемента ввода светового излучения излучается наружу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Система регулирования микроклимата сельскохозяйственного поля включает размещенные по границе поля ветрозащитные и снегозадерживающие элементы, водоем, устраиваемый вдоль границы поля со стороны наиболее вероятного проникновения суховея. На противоположных берегах водоема вдоль поля размещены вертикальные жалюзи высотой не менее половины ширины водоема, установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклона в вертикальной плоскости. Дно водоема может быть покрыто противофильтрационным материалом, вдоль водоема могут быть установлены распылители воды, а в качестве источников энергии для распылителей воды система может быть снабжена одной или несколькими ветроэнергетическими установками и солнечными батареями. Техническим результатом изобретения является повышение степени защиты поля за счет снижения скорости и температуры суховея и повышения влажности приземного слоя воздуха, а также снижение энергозатрат за счет использования природных источников энергии. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к физике и технологии полупроводниковых приборов, в частности к солнечным элементам на основе кристаллического кремния. Солнечный элемент на основе кристаллического кремния состоит из областей p- и n-типов проводимости, электродов к р- и n-областям, при этом согласно изобретению на фронтальной поверхности кристалла сформирована дифракционная решетка с периодом, равным длине волны кванта излучения, энергия которого равна ширине запрещенной зоны кристалла. Изобретение обеспечивает уменьшение глубины поглощения квантов солнечного излучения, снижение световых и электрических потерь, а также увеличение эффективности преобразования и возможность создания сверхтонких кристаллических солнечных элементов. 2 ил.

Предлагаемое изобретение «Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц» относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц. Целью изобретения является повышение быстродействия и технологичности координатного детектора, что особенно важно для создания нового поколения «детекторов меченных нейтронов» для обнаружения взрывчатых веществ, сканеров рентгеновских лучей медицинского, таможенного и иного назначения, отличающихся от известных более высоким качеством изображений объектов. Поставленные цели достигаются за счет использования оригинальной схема - техники детектора, в которой используются только биполярные транзисторы, включенные по схеме с общим коллектором, также за счет функционально-интегрированной монолитной конструкции детектора, где полупроводниковая подложка, в которой генерируются носители заряда, является одновременно общей коллекторной областью биполярных структур транзисторов. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к свету, предназначенным для преобразования света в электрическую энергию, в частности к многопереходным солнечным элементам. Солнечный элемент содержит подложку, на которой размещены, по крайней мере, два двухслойных компонента с p-n-переходами между слоями, сопряженные между собой, по крайней мере, двумя промежуточными слоями. Слои двухслойных компонентов и промежуточные слои выполнены из четверного твердого раствора AlInGaN. Промежуточные слои и сопряженные с ними фрагменты солнечного элемента выполнены с одинаковым значением ширины запрещенной зоны. Двухслойные компоненты с p-n-переходами между слоями и сопряженные с ними промежуточные слои выполнены с одинаковым значением постоянной решетки. В промежуточных слоях постоянная решетки различна. В слоях двухслойных компонентов с p-n-переходами различна ширина запрещенной зоны при фиксированном значении постоянной решетки. Изобретение позволяет повысить эффективность преобразования солнечного излучения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к свету. Гетероструктура содержит подложку, выполненную из AlN, на которой размещено три сопряженных друг с другом выполненных из In1-xGaxN двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями. Двухслойные компоненты сопряжены между собой туннельными переходами. Ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к поверхности, предназначенной для облучения солнечной энергией. Между подложкой и смежным с подложкой двухслойным компонентом предусмотрены релаксационные слои, выполненные из твердых растворов металлов третьей группы. Релаксационные слои позволяют уменьшить рассогласование кристаллической решетки подложки и двухслойных компонентов. Ширина запрещенной зоны двухслойных компонентов удовлетворяет соотношению: Eg1:Eg2:Eg3=1:2,23:3,08, где 0,65≤Eg1≤0,85. Благодаря такому соотношению параметров двухслойных компонентов солнечная энергия поглощается во всем диапазоне спектра солнечного излучения, что позволяет повысить эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к гелиотехнике. Теплофотоэлектрический модуль с параболоцилиндрическим концентратором солнечного излучения состоит из параболоцилиндрического концентратора и линейчатого фотоэлектрического приемника (ФЭП), расположенного в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения вдоль цилиндрической оси, при этом солнечный фотоэлектрический модуль содержит асимметричный концентратор параболоцилиндрического типа с зеркальной внутренней поверхностью отражения и линейчатый фотоэлектрический приемник, установленный в фокальной области с устройством протока теплоносителя; форма отражающей поверхности концентратора Х(Y) определяется предложенной системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности фотоэлектрического приемника, выполненного в виде линейки шириной do из скоммутированных ФЭП и длиной h и расположенного под углом к миделю концентратора. Изобретение обеспечивает работу солнечного фотоэлектрического модуля при высоких концентрациях и равномерное освещение ФЭП, получение на одном ФЭП технически приемлемого напряжения (12 В и выше), нагрев проточного теплоносителя, повышение КПД преобразования и снижение стоимости вырабатываемой энергии. 4 ил.

Использование: для изготовления модульных (гибридных) оптико-электронных наблюдательных и регистрирующих приборов различных спектров действия, предназначенных для эксплуатации в условиях низкой освещенности. Сущность изобретения заключается в том, что входной узел полупроводникового прибора имеет входное окно и основание с фоточувствительным элементом в соответствующем корпусе, на основании с фоточувствительным элементом размещены столбиковые опоры, выполненные методом фотолитографии, расположенные по периметру фоточувствительного элемента, превосходящие по высоте уровень контактных площадок фоточувствительного элемента. Технический результат: обеспечение возможности образования минимального зазора между поверхностью волоконно-оптического входного окна и поверхностью светочувствительного элемента, при этом обеспечивая защиту светочувствительного элемента от соприкосновения с поверхностью входного окна. 2 ил.

Настоящее изобретение относится к технологии термофотоэлектрических преобразователей с микронным зазором (MTPV) для твердотельных преобразований тепла в электричество. Суть заключается в формировании и последующем поддержании маленького расстояния между двумя телами в субмикронном зазоре для улучшения качества преобразования. Пока возможно достичь субмикронного расстояния зазора, термоэффекты на горячей и холодной поверхностях стимулируют поперечное колебание, скручивание или деформацию элементов, происходящие в вариациях в месте зазора, что приводит к неконтролируемым вариациям при выходе мощности. Главным моментом в конструировании является допущение снижения контакта эмиттерных чипов с внутренней поверхностью оболочки, так чтобы происходила хорошая передача тепла. Фотоэлектрические гальванические элементы направляются навстречу эмиттерным чипам, чтобы придавить их к внутренней стенке. Высокая температура материала термоповерхности улучшает передачу тепла между внутренней поверхностью оболочки и эмиттерным чипом. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх