Details

Предмет исследования. Пространственное разрешение n-на-p линейных фотоприёмников на основе материала кадмий-ртуть-теллур, модифицированных путём введения в их структуру охранных сеточных диодов с плавающим потенциалом n-области. Цель работы. Установление характера влияния охранного сетчатого диода с плавающим потенциалом n-области на функцию рассеяния линии и частотно-контрастную характеристику n-на-p линейных фотоприёмников. Изучение возможности использования дефектов структуры изучаемых фотоприёмников для реализации непрерывного действия охранного диода как стока фотогенерированных носителей заряда. Метод. Для моделирования диффузии фотогенерированных носителей заряда в слое материала кадмий-ртуть-теллур исследуемых фотоприёмников используется метод Монте-Карло, а в экспериментальном изучении разрешения фотоприёмников - техника сканирования пятна засветки с последующим вычислением частотно-контрастной характеристики фотоприёмной структуры. Основные результаты. Показано, что присутствие охранного диода с плавающим потенциалом n-области в структуре n-на-p фотоприёмника приводит к уширению основания и уменьшению ширины верхней части пика функции рассеяния линии линейной фотоприёмной структуры с соответствующей модификацией её частотно-контрастной характеристики. При этом значимого улучшения разрешения фотоприёмной структуры не происходит. Практическая значимость. Результаты работы указывают на необходимость заземления охранных диодов в исследованных фотоприёмниках и могут быть использованы при разработке способов в оптимизации/увеличении разрешения.

Subject of study. Spatial resolution of n-on-p linear focal-plane-array detectors based on mercury-cadmium-tellurium material and modified via introducing a grid guard diode with a floating n-region potential into their structure. The aims of study are: to establish the influence of the grid guard diode with the floating n-region potential on the line spread function and modulation transfer function of the linear n-on-p photodetectors; to study the possibility of using structural defects in the photodetectors under the study for implementing a continuous action of the guard diode as a sink for photogenerated charge carriers. Method. The diffusion of photogenerated charge carriers in the absorber layer of focal-plane-array detectors was modeled using the Monte Carlo method, and the experimental study of the spatial resolution of such photodetectors was performed using spot-scan measurements followed by the calculation of the modulation transfer function of photodetector structures. Main results. It is shown that the presence of the grid diode with the floating n-region potential in the structure of n-on-p photodetector leads to broadening of the base and to decrease of the width of the upper part of the line-spread-function peak of linear focal plane arrays with the corresponding modification of their modulation transfer function; however, on the whole no significant improvement in the resolution of the modified photodetector structure was achieved. Practical significance. The results of the present study indicate the need to ground the guard diodes in the studied photodetectors. These results can also be used in the development of methods for optimizing/enhancing the spatial resolution of focal-plane-array detectors.