Фотодиоды для средней инфракрасной области спектра (2-6 мкм)
|
|
Иммерсионные фотодиоды серии Sr/Su/Cy
Двухспектральные иммерсионные фотодиоды
Фотодиоды серии BS без иммерсии и с микроиммерсионной линзой
Широкополосные фотодиоды серии FS без иммерсии и c микроиммерсионной линзой
4-х элементные линейки ФД
4-х, 9-и, 16-и элементные матрицы и линейки ФД
64-х элементные матрицы ФД
Рекомендации по схемам включения фотодиодов и выбору элементной базы
Иммерсионные фотодиоды серии Sr/Su/Cy
Конструкция: Флип-чип с вводом излучения через n+-InAs; Глубокая меза; Оптическое сопряжение чипа с иммерсионной линзой; Просветляющее покрытие Si иммерсионной линзы. Смонтированы в винтовом (Sr), цилиндрическом (Su, Су) корпусах или на ТО8 с термоэлектрическим охладителем.
Фотодиоды могут комплектоваться узкополосными интерференционными фильтрами с максимумами пропускания 3.3, 3.9, 4.2, 4.7 мкм (FWHM=0.1-0.2 мкм).
Преимущества: Увеличение обнаружительной способности до 10 раз, сужение угла зрения до 15о
Длина волны в максимуме чувствительности | Токовая чувствительность | Обнаружительная способность | Темновое сопротивление | Размер чувствительной площадки | Угол зрения | Спецификация |
---|---|---|---|---|---|---|
λ макс, мкм | S I , А/Вт | D*, смГц 1/2Вт -1 | R 0, Ом | A, мм | F, град. | |
1.9 | ≥0.5 | ≥1.5E11 | ≥15 000 | D=3.2 mm | ~15 | PD19 |
2.1 | ≥0.5 | ≥1.5E11 | ≥15 000 | D=3.2 mm | ~15 | PD21 |
2.7 | ≥0.6 | ≥7E10 | ≥2 500 | D=3.2 mm | ~15 | PD27 |
2.9 | ≥0.6 | ≥4E10 | ≥1 500 | D=3.2 mm | ~15 | PD29 |
3.4 | ≥1.0 | ≥1E11 | ≥1 000 | D=3.2 mm | ~15 | PD34 |
3.8 | ≥1.0 | ≥3E10 | ≥100 | D=3.2 mm | ~15 | PD38 |
4.2 | ≥1.0 | ≥1E10 | ≥50 | D=3.2 mm | ~15 | PD42 |
4.7 | ≥0.7 | ≥5E9 | ≥10 | D=3.2 mm | ~15 | PD47 |
5.5 | ≥0.5 | ≥2E9 | ≥4 | D=3.2 mm | ~15 | PD55 |
Двухспектральные иммерсионные фотодиоды
Конструкция: : «Сэндвич» конструкция чипа (чувствительные области расположены на одной оптической оси «друг за другом»), Ввод излучения через n+-InAs или n+-GaSb; Оптическое сопряжение чипа с иммерсионной линзой; Просветляющее покрытие Si иммерсионной линзы. Смонтированы в винтовом (Sr), цилиндрическом (Su, Cy) корпусах или на ТО8 с термоэлектрическим охладителем.
Преимущества: Возможность одновременного детектирования излучения в разных спектральных областях, Увеличение обнаружительной способности до 10 раз, сужение угла зрения до 15 градусов.
λ макс, мкм | S I , А/Вт | D*, смГц 1/2Вт -1 | R 0, Ом | A, мм×мм | F, град. | |
---|---|---|---|---|---|---|
2.1/3.4 | PD21/34 |
|||||
3.4/4.2 | ≥1.0/0.75 | ≥5E10/1E10 | ≥500/50 | D=3.2 mm | ~18/12 | PD34/42 |
3.4/4/7 |
Фотодиоды серии BS без иммерсии и c микроиммерсионной линзой
Конструкция: : BS (back side illuminated) – освещаемые со стороны подложки. Чип размером 0.5×0.5 мм и площадью фоточувствительной площадки 0.35×0.35 мм. Используются те же фотоприемные структуры, что и в иммерсионных фотодиодах с линзой из Si (cерии Sr/Su/Cy). Смонтированы на промежуточных подложках из Si с рефлектором, на корпусах ТО18, ТО39, и ТО46, TO39 с термоэлектрическим охладителем. Внешний вид изделия аналогичен фотодиодам серии FS.
Преимущества: Меньшие размеры по сравнению с фотодиодами серий Sr/Su/Cy. Возможность сборки на их основе монолитных матричных приемников размерностью до 4×4. При использовании микроиммерсионных линз, для одиночных фотоприемников увеличение обнаружительной способности составляет около 2-х раз при увеличении площади чувствительной площадки до D=1 мм. Особенностью является наличие коротковолновой фоточувствительности (не показанной на графике ниже) при наличии боковой засветки.
λ макс, мкм | S I , А/Вт | D*, смГц 1/2Вт -1 | R 0, Ом | A, мм×мм | F, град. | |
---|---|---|---|---|---|---|
2.85 | ≥1 | ≥1E10 | ≥1000 | 0.35×0.35 | ~60 (140) | PD29BS |
3.4 | ≥2.5 | ≥1E10 | ≥200 | 0.35×0.35 | ~60 (140) | PD34BS |
3.8 | ≥2.5 | ≥5E9 | ≥40 | 0.35×0.35 | ~60 (140) | PD38BS |
4.2 | ≥2.5 | ≥2.5E9 | ≥20 | 0.35×0.35 | ~60 (140) | PD42BS |
Широкополосные фотодиоды серии FS без иммерсии и c микроиммерсионной линзой
Конструкция: FS (front side illuminated) – фотодиоды, освещаемые со стороны эпитаксиальных слоев InAs(SbP)/InAsSbP; Чип размером 0.5×0.5 мм и площадью фоточувствительной площадки 0.35×0.35 мм. Смонтированы на промежуточных подложках из Si с рефлектором, на корпусах ТО18, ТО39, TO39 с термоэлектрическим охладителем; Оптическое сопряжение с помощью иммерсионной линзы из халькогенидного стекла диаметром 1 мм
Преимущества: Спектральная чувствительность от видимой до ИК области. Возможность сборки на их основе монолитных матричных приемников размерностью до 4×4. В ФД с микролинзой - увеличение обнаружительной способности от 2-х раз по сравнению с ФД без микролинзы.
λ макс, мкм | S I , А/Вт | D*, смГц 1/2Вт -1 | R 0, Ом | A, мм | F, град. | |
---|---|---|---|---|---|---|
2.7±0.1 | ≥0.5 | ≥1E10 | ≥400 | D=1 mm | ~60 (140) |
PD27FS |
3.35±0.05 | ≥1 | ≥1.5E10 | ≥400 | D=1 mm | ~60 (140) | PD33FS |
4.1±0.1 | ≥1 | ≥3E9 | ≥50 | D=1 mm | ~60 (140) | PD42FS |
4.6±0.1 | ≥0.3 | ≥8E8 | ≥4 | D=1 mm | ~60 (140) | |
5.2±0.1 | ≥0.3 | ≥2E8 | ≥2 | D=1 mm | ~60 (140) | PD52FS |
4-х элементные линейки ФД
Конструкция: Монолитный флип-чип (4×1), свободная от контактов поверхность, индивидуальная адресация
λ макс, мкм | S I , А/Вт | D*, смГц 1/2Вт -1 | R 0, Ом | A, мм×мм | F, град. | |
---|---|---|---|---|---|---|
3.6 | ≥1.5 | ≥4E9 | 0.07×0.07 | ~140 | ||
3.6 | ≥1.5 | ≥4E9 | ≥500 | 0.13×0.13 | ~140 |
4-х (2×2), 9-и (3×3), 16-и (4×4) элементные матрицы и линейки (4×1) ФД
Конструкция: Монолитная (2×2, 3×3, 4×4, 4×1) с точечным контактом на принимающей поверхности, индивидуальная адресация, размер одиночного элемента 500×500 мкм. Чип одиночного элемента с глубокой мезой и вводом излучения через n+-InAs подложку, аналогичен, используемому в одиночных ФД серии BS (PDxxBS) без иммерсии и с микроиммерсионной линзой. Смонтированы на промежуточных подложках из Si на корпусах ТО39, TO8 с термоэлектрическим охлаждением (элементом Пельте).
λ макс, мкм | S I , А/Вт | D*, смГц 1/2Вт -1 | R 0, Ом | A, мм×мм | F, град. | |
---|---|---|---|---|---|---|
3.4±0.05 | ≥2 | ≥1E10 | ≥250 | 0.35×0.35 | ~140 | PD34BS 3M |
3.92±0.05 | ≥2.5 | ≥2.4E9 | ≥20 | 0.35×0.35 | ~140 | PD42BS 3M |
64-х (8×8, 64×1) элементные матрицы ФД
Конструкция: Монолитный флип-чип, индивидуальная адресация, размер одиночного элемента 250×250 мкм (матрица 8×8), 220×20 мкм (линейка 64×1), 20×20 мкм (линейка 64×8). Используются те же фотоприемные структуры, что и в иммерсионных фотодиодах с линзой из Si (cерии Sr/Su/Cy).
λ макс, мкм | S I , А/Вт | D*, смГц 1/2Вт -1 | R 0, Ом | A, мм×мм | F, град. | |
---|---|---|---|---|---|---|
2.1 | ≥1 | ≥2E10 | ≥20 k |
2×2 | ~160 | PD21BS 8M |
3.4 | ≥1 | ≥0.6E10 | ≥1000 | 2×2 | ~160 | PD34BS 8M |
Рекомендации по схемам включения фотодиодов и выбору элементной базы.