Разработка типоразмерного ряда дискретных и многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения для сканирующих, акселерометрических и гироскопических систем

В ходе выполнения 2 этапа проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 17 июня 2014 г. № 14.575.21.0018 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 2 в период с 01.01.2015 г по 30.06.2015 г выполнялись следующие работы:

  • Изготовление тестовых образцов элементарных ячеек (дискретный фотодиод)
  • Исследование тестовых образцов элементарных ячеек (дискретный фотодиод)
  • Проведение исследования, направленные на определение требований к технологическим операциям и критериям годности фотодиодов
  • Разработка лабораторного технологического регламента изготовления тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции дискретного фотодиода
  • Разработка топологических чертежей типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции фотодиода
  • Изготовление тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции фотодиода
  • Разработка программы и методики экспериментальных исследований тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения
  • Проведение экспериментальных исследований тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения

При этом были получены следующие результаты:

В результате выполнения 2 этапа:

  • Изготовлены тестовые образцы элементарных ячеек (дискретный фотодиод) в количестве 10 шт.
  • Проведено исследование тестовых образцов элементарных ячеек (дискретный фотодиод). Показано, что разработанные тестовые образцы элементарных ячеек (дискретный фотодиод) удовлетворяют требованиям ТЗ.
  • Определены требования к технологическим операциям и критериям годности фотодиодов. На основании полученных данных, оптимальный технологический маршрут целесообразно выбрать следующим:
    • термическое окисление до толщины 0,54 мкм
    • Создание неактивного p-слоя:
      • ионы B;
      • энергия Е = 10 кэВ;
      • доза D = 1∙1015 см-2.
    • Создание активного приповерхностного слоя:
      • ионы BF2;
      • энергия Е = 30 кэВ;
      • доза D = 5∙1014 см-2.
    • Геттерирующий отжиг.
  • Разработан лабораторный технологический регламент изготовления тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции дискретного фотодиода, рассмотрены конструкторско-технологические решения.
  • Разработаны топологические чертежи тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения. На основе данных топологических чертежей был создан комплект фотошаблонов.
  • Изготовлены тестовые образцы типоразмерного ряда (2, 4, 16, 48 площадок) многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения с различными геометрическими размерами площадок (1×1 мм, 1,4×1,4 мм, 1,5×1,5 мм).
  • Разработаны программы и методики экспериментальных исследований тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения.
  • Проведены экспериментальные исследования тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения. Показано, что разработанные тестовые образцы типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов удовлетворяют требованиям ТЗ.
Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»