DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347020110059
Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Імітація за допомогою кремнієвого випромінювача об’єкті в ІЧ діапазоні MW при T = 381 К, коли випромінювач в рівноважному стані

Кремнієвий фотонний випромінювач ІЧ діапазону

Сергей Васильевич Чирчик

Аннотация


У роботі запропоновано підхід по створенню високоякісних дешевих випромінювачів на середній (MW) і дальній (LW) інфрачервоний (ІЧ) діапазони спектру. Запропоновано фотонний випромінювач ІЧ діапазону на основі процесу перетворення світла з області фундаментального поглинання напівпровідником в інфрачервоне (light down-conversion). Ефективність такого перетворення не залежить від квантового виходу міжзонної рекомбінації, зростає при збільшенні температури випромінювача, та має оптичне керування. Пристрій має велику робочу площу поверхні зі спектральними характеристиками, що не залежать від ширини забороненої зони напівпровідника. Наведено розрахункові і експериментальні залежні потужності кремнієвого фотонного випромінювача в діапазонах 3–5 мкм і 8–12 мкм від температури та інтенсивності збуджуючого випромінювання. Приведено порівняння параметрів відомих і запропонованого випромінювача та технологічний опис приладу.

Ключевые слова


монокристалічний кремній; фотонний випромінювач ІЧ діапазону; просвітлююче покриття

Полный текст:

PDF

Литература


N. Schäfer, J. Scheuermann, R. Weih, J. Koeth, S. Höfling, “High efficiency mid-infrared interband cascade leds grown on low absorbing substrates emitting >5 mW of output power,” Opt. Eng., vol. 58, no. 11, p. 1, 2019, doi: https://doi.org/10.1117/1.OE.58.11.117106.

Н. Д. Ильинская et al., “Фотодиоды на основе inassbp для длин волн 2.6-2.8 mum,” Журнал технической физики, vol. 88, no. 2, p. 234, 2018, doi: https://doi.org/10.21883/JTF.2018.02.45414.2371.

М. П. Михайлова, К. Д. Моисеев, Ю. П. Яковлев, “Открытие полупроводников aiiibv: физические свойства и применение (обзор),” Физика и техника полупроводников, vol. 53, no. 3, p. 291, 2019, doi: https://doi.org/10.21883/FTP.2019.03.47278.8998.

V. K. Malyutenko et al., “Current crowding in INASSB light-emitting diodes,” Appl. Phys. Lett., vol. 79, no. 25, pp. 4228–4230, 2001, doi: https://doi.org/10.1063/1.1424065.

O. M. Williams, “Dynamic infrared scene projection: a review,” Infrared Phys. Technol., vol. 39, no. 7, pp. 473–486, 1998, doi: https://doi.org/10.1016/S1350-4495(98)00041-3.

V. K. Malyutenko et al., “Synthetic ir signature control using emissivity enhancement techniques,” in Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2004, vol. 5408, p. 118, doi: https://doi.org/10.1117/12.537758.

V. K. Malyutenko, V. V. Bogatyrenko, O. Y. Malyutenko, S. V. Chyrchyk, “Si infrared pixelless photonic emitter,” in Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2005, vol. 5957, p. 59570D, doi: https://doi.org/10.1117/12.622104.

V. K. Malyutenko, “Si photonics expands to mid-wave and long-wave infrared: the fundamentals and applications,” in Silicon Photonics XI, 2016, vol. 9752, p. 97521D, doi: https://doi.org/10.1117/12.2208125.

С. В. Чирчик, “Экспресс-метод определения рекомбинационных параметров в технологических пластинах кремния,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 55, no. 3, pp. 43–47, 2012, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347012030053.

О. В. Вакуленко, М. П. Лисиця, “Дослідження інфрачервоного поглинання в кремнії при високих температурах,” Украинский физический журнал, vol. 9, no. 12, pp. 1300–1305, 1964.

М. П. Лисица, В. Н. Малинко, Е. В. Пидлисный, Г. Г. Цебуля, “Поглощение света свободными носителями в кремнии при высоких температурах с учетом приповерхностных эффектов,” Украинский физический журнал, vol. 14, no. 11, pp. 1915–1917, 1969.

А. И. Ансельм, Введение в Теорию Полупроводников: Учебное Пособие, 4th ed. Санкт-Петербург: Лань, 2017.

K. Rajkanan, R. Singh, J. Shewchun, “Absorption coefficient of silicon for solar cell calculations,” Solid-State Electron., vol. 22, no. 9, pp. 793–795, 1979, doi: https://doi.org/10.1016/0038-1101(79)90128-X.

H. R. Philipp, E. A. Taft, “Optical constants of silicon in the region 1 to 10 eV,” Phys. Rev., vol. 120, no. 1, pp. 37–38, 1960, doi: https://doi.org/10.1103/PhysRev.120.37.

F. A. Johnson, “Lattice bands in diamond and zinc blende crystals,” in Progress in Semiconductors. Volume 9, London: Heywood, 1965, p. 235.

Р. Смит, Полупроводники, 2nd ed. Москва: Мир, 1982.

В. И. Старосельский, Физика Полупроводниковых Приборов Микроэлектроники. Москва: Юрайт, 2019.

R. M. Robinson, J. Oleson, L. Rubin, S. W. McHugh, “MIRAGE: system overview and status,” in Technologies for Synthetic Environments: Hardware-in-the-Loop Testing V, 2000, vol. 4027, pp. 387–398, doi: https://doi.org/10.1117/12.391708.


Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM


Bookmark and Share


© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2021
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта