Rozszerzona diagnostyka półprzewodnikowych detektorów UV

• Autorzy: Ćwirko J. , Ćwirko R.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12345865.1210620

Warianty tytułu

EN

Extended diagnostics of semiconductor UV detectors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wybrane zagadnienia diagnostyki detektorów UV. Przy wyborze detektorów UV do konkretnej aplikacji należy uwzględnić, że ich parametry optyczne i elektryczne mogą się zmieniać w znacznym stopniu podczas eksploatacji. Najczęstszymi źródłami tych procesów jest długoczasowe narażenie struktury półprzewodnikowej detektora UV na wpływ silnego promie¬niowania termicznego lub/i optycznego. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentalnych badań różnych typów detektorów półprzewodnikowych opracowano metodykę ich diagnostyki. Pierwszym etapem jest pomiar charakterystyk widmowych i szumowych detektorów w temperaturze otoczenia. Pomiary mają na celu sprawdzenie i ewentualne odrzucenie detektorów, które nie spełniają wymagań danej aplikacji. Kolejnym etapem jest pomiar charakterystyk widmowych w szerokim zakresie temperatur dodatnich, a następnie w zakresie kriogenicznych zmian temperatury. Detektory, które są przewidywane do zastosowań w sprzęcie eksploatowanym w ekstremalnych warunkach (np. wysoka temperatura, duże natężenie naturalnego promieniowania ultrafioletowego), powinny podlegać w ramach diagnostyki badaniom długoczasowym. Badania te obejmują wygrzewanie w podwyższonej temperaturze oraz badanie wpływu długotrwałych pobudzeń optycznych. Opracowane procedury diagnostyki umożliwiają uzyskanie dodatkowych, pozakatalogowych informacji w aspekcie eksploatacji detektorów UV w ekstremalnych warunkach.

EN

The article presents selected issues of UV detectors’ diagnostics. When choosing the UV detector to a specific application, one should take into account that their optical and electrical parameters can vary significantly during operation. The most common sources of these processes are long term exposure of semiconductor structure of UV detector to the impact of thermal and/ or optical radiation. On the basis of experimental studies of different types of semiconductor UV detectors, the methodology of their characterization has been developed. The first step is to measure spectral characteristics of the noise detector at ambient temperature. Measurements are aimed at checking and possible rejection of detectors that do not meet the requirements of the application. The next step is to measure spectral characteristics in a wide temperature range of positive and cryogenic temperatures’ changes. Detectors that are expected to be used in equipment operated in extreme conditions (eg. high temperature, high levels of natural ultraviolet), should be examined in the context of long-time diagnostics. These tests include annealing at elevated temperatures and long-term study of the effects of optical excitation. The developed diagnostic procedures allow us to obtain additional data, beyond the catalogue data, in terms of UV detectors operating in extreme conditions. On the other hand, studies on long term forecast ensure long-term reliability of detectors.

Słowa kluczowe

PL

optoelektronika; półprzewodnikowe detektory UV; charakterystyka widmowa

EN

optoelectronic; semiconductors UV detectors; spectral characteristics

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 65, nr 2
• Strony: 53--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Ćwirko J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Instytut Systemów Elektronicznych, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

autor

Ćwirko R.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Instytut Systemów Elektronicznych, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] Shur M. S., Zakauskas A., UV Solid-State Light Emitters and Detectors, NATO Science Series, Series II, vol. 144, 2004.
• [2] Szweda R., GaN and SiC detectors for radiation and medicine, III-Vs Review, The Advanced Semicondutor Magazine, vol. 18, no. 7, September/October 2005, pp. 40-41.
• [3] Morkoç H., Potential applications of III-V nitride semiconductors, Material Science and Engineering, B43, 1997, pp. 137-146.
• [4] Bielecki Z., Rogalski A., Detekcja sygnałów optycznych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2001.
• [5] Ziętek B., Optoelektronika, Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń, 2005.
• [6] Omnes F., Manroi E., Ultraviolet Photodetectors, Optoelectronics Sensor, 2010, pp. 181-222.
• [7] Ueda Y., Akita S., Nomura Y., Nakayama Y., Naito H., Study of high temperature photocurrent of 6H-SiC UV sensor, Thin Solid Films, 517, 2008, pp. 1471-1473.
• [8] Li M., Anderson W. A., Si-based metal-semiconductor-metal photodetectors with various design modifications, Solid-State Electronics, 51, 2007, pp. 94-101.
• [9] Fraden J., Handbook of Modern Sensor: Physics, Designs, and Applications, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2003.
• [10] Ćwirko J., Ćwirko R., Badania detektorów UV do zastosowań specjalnych w zakresie kriogenicznych wartości temperatury, Elektronika, 10, 2012, s. 136-140.

Uwagi

PL

2. Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.