Długoczasowe badania detektorów UV z TiO2

• Autorzy: Ćwirko J. , Ćwirko R.

Warianty tytułu

EN

Long term tests of UV detectors based on TiO2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Detektory UV są stosowane w sprzęcie wojskowym - w konstrukcjach broni inteligentnych, stacjonarnych i indywidualnych środkach ochrony chemicznej i biologicznej czy w systemach detekcji rakiet balistycznych i sterowaniu ogniem artyleryjskim. Podstawowym parametrem detektora jest kształt charakterystyki czułości widmowej. W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań detektorów UV wykonanych z TiO2. Badania dotyczyły wpływu długoczasowego wygrzewania w podwyższonej temperaturze oraz wpływu pobudzeń optycznych na charakterystyki widmowe detektorów. Dla porównania przestawiono wybrane wyniki badań detektorów wykonanych z SiC oraz GaN. W pracy opisano zrealizowane stanowisko badawcze umożliwiające poddawanie detektorów UV długotrwałym narażeniom termicznym i optycznym oraz stanowisko pomiarowe do rejestracji ich charakterystyk widmowych.

EN

UV detectors are used in military equipment - in the construction of smart weapons, fixed and individual plant protection chemical and biological detection systems, or in ballistic missile and artillery fire control. The design of the detectors is mainly based on semiconductor materials with a wide gap. In the presented study the authors decided to focus on the effects of elevated temperatures during operation and long-lasting impact of strong optical excitation on the characteristics of spectral detectors. This paper describes the realized research station enabling subjecting the UV detectors to long-term thermal/optical exposures (Fig. 1) as well as measuring and recording the position of their spectral characteristics (Figs. 2, 3). The presented accurate long-term studies are performed as follows: the test detector is thermally and / or optically activated - total stimulation cycle can take up to several weeks. This cycle is divided into periods of time - after this time, in the ambient temperature, there is recorded the spectral characteristic of the detector. This way you can observe how gradually changes the course of the detector spectral characteristic changes gradually in relation to the characteristic recorded before the start of excitation. The paper presents the results of experimental studies of the UV detectors made of TiO2 (Figs. 4-6). For comparison, there are presented the selected results of investigations of the detectors made of SiC and GaN (Figs. 4, 6). The tested detectors were also subjected to long-term optical excitation - the source of radiation was a xenon lamp of 450 W power (Fig. 9). The basic parameter of the detector is the shape of the spectral sensitivity. Accurate long-term tests allow obtaining additional information in terms of using these detectors in special applications.

Słowa kluczowe

PL

detektor UV; charakterystyka widmowa; badania długookresowe

EN

UV detector; spectral characteristics; accurate long-term research

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 9
• Strony: 741--744
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Ćwirko J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Ćwirko R.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Koren B. Photodiodes: Ubiquitous components in todey’s arsenal of smart weapons. Advanced Photoniocs, Inc. USA, 2003.
• [2] Shur M. S. (editor), Zakauskas A. (editor): UV Solid-State Light Emitters and Detectors. NATO Science Series. Series II, vol. 144. ISBN 1-4020-2103-8 (e-book).
• [3] Stambolova I., Blaskov V., Kostova N., Vassilev S., Boevski I., Kostova B., Stefanov P., Peshev P.: Effect of mode of thermal treatment on the phase composition and optical properties of spin-on nanosized TiO2 films. Nanoscience&Nanotechnology, 7, 287–290, 2007.
• [4] Kong X., Liu C., Dong W., Zhang X., Tao C., Shen L., Zhou J., Fei Y., and Ruan S.: Metal–semiconductor–metal TiO2 ultraviolet detectors with Ni electrodes. Appl. Phys. Lett., vol. 94, no. 12, pp. 123 502-1–123 502-3, Mar. 1–3, 2009.
• [5] Yu C. and Park J.: Thermal annealing synthesis of titanium-dioxide nanowire-nanoparticle hetero-structures, J. Solid State Chem., vol. 183, no. 10, pp. 2268–2273, Sep. 2010.
• [6] Liu H.D. i in.: Demonstration of Ultraviolet 6H-SiC PIN Avalanche Photodiodes. IEEE Photonics Technology Letters, vol. 18. No. 23, pp. 2508-2510, Dec. 1, 2006.
• [7] Vert A., Soloviev S., Fronheiser J. and Sandvik P.: Solar-blind 4H-SiC single-photon avalanche diode operating in Geiger mode, IEEE Photon. Technol. Lett. 20(18), 1587–1589, 2008.
• [8] Pernot C., Hirano A., Iwaya M., Detchprohm T., Amano H., Akasaki I.: Solar Blind UV Photodetectors Based on GaN/AlGaN p-i-n Photodiodes, Japanes Journal of Applied Physics. Vol. 39. Part 2. Number 5a. L387, 2000.