1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 621.382.049.77Элементы интегральной электроникиArchivesШумы в спектрозональных многоканальных фотоячейках для фотоприемников с разделением цветов с вертикально интегрированными--переходамиДенисова Елена Александровна ДенисоваЕлена Александровна AleksandrovnaDenisova ElenaDenisova Elena AleksandrovnaNational Research University of Electronic Technology, Moscow, Russia2027http://ivuz-e.ru/en/issues/1-_2017/shumy_v_spektrozonalnykh_mnogokanalnykh_fotoyacheykakh_dlya_fotopriemnikov_s_razdeleniem_tsvetov_s_v/http://ivuz-e.ru/en/download/1_2017_1393_en.pdf

The characteristics of the multichannel photocell dynamic range have been investigated. The signal-noise ratio for read-out photo signals from n -, p -regions of the photocell has been studied. It has been found that the values of photosensitivity are determined by both, the chosen constructive parameters of the photocell and the maximally possible values of controlling voltages. It has been taken into account that the value of the read-out photo signal of the multichannel photo diode structure is proportional to light flux. The analysis has been executed based on the analytical calculations of one-dimensional thickness model of the photosensitive cell structure, as well as by way of the numerical calculations on a computer of its two-dimensional thickness model using the ISE TCAD device-technological computer-aided design system.

Исследованы характеристики динамического диапазона многоканальной фотоячейки, а также отношение сигнал/шум для считываемых фотосигналов из n - и p -областей фотоячейки. Установлено, что значения фоточувствительностей определяются как выбранными конструктивными параметрами фотоячейки, так и максимально возможными управляющими напряжениями. Показано, что считываемый фотосигнал многоканальной фотодиодной структуры пропорционален световому потоку.

 Игнатьева Е.А., Уздовский В.В., Хайновский В.И. Расчет конструктивных параметров и электрического потенциала трехдиодной вертикально интегрированной спектрально-селективной фотоячейки // Изв. вузов. Электроника.  2008.  №1.  С. 3542.Игнатьева Е.А., Уздовский В.В., Хайновский В.И. Анализ процессов фоторелаксации и фотоэлектрических характеристик трехдиодной вертикально интегрированной спектрально-селективной фотоячейки // Изв. вузов. Электроника.  2008.  №3.  С. 3844.Ignatjeva E.A., Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Photoelectrical processes in spectroselectiv photosensitive сells based on three bulk integrated photodiodes // IEEE 2008 International Workshop and Tutorials on Electron Devices and Materials: Proc. 9-th Annual (Erlagor, Altai, July 1-5, 2008). 2008  P. 6268.Dash W.C., Newman R. Intrinsic Optical Absorption in Single-Crystal Germanium and Silicon at 77 K and 300 K // Physical Rewiew.  1955.  Vol. 99.  № 4.  Р. 1151 – 1155.Merrill R.B. Color Separation in an Active Pixel Cell Imaging Array Using a Triple-Well-Structure // US Patent №5,969,875, Int.Cl. G01J 3/50, U.S.Cl. 250/226, 12 Oct. 1999.Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Spectrozonal two-channel volumetric charge coupled device // Proc. 3rd MideuropeanSymp. Exhib. On Sem. Eng. and Techn. «SET-92» (Warsaw, Poland, Oct. 12-14, 1992).  P. 281.Barsan R. Characteristics of the Overlaid Charge-Coupled Device // IEEE Transactions on Electron Devices.  1979.  Vol. ED-26.  №2.  P. 123131.Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Theoretical and experimental study of photoelectric characteristics of the two-channel bulk charge-coupled device // Optical Engineering, Vol. 33.  №7.  1994.  P. 23522356.Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Photoelectrical characteristics of the spectrozonal two-channel bulk charge coupled device // Proc. 40th Int. Symp. Opt. Eng. Inst. (San Diego, California, USA, 13-14 July, 1995).  1995.  Vol. 2551.  P. 189196.Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Numerical simulation of photoelectrical characteristics of the spectrozonal three-channel bulk charge coupled device // Optical Engineering.  1997.  Vol. 36.  P. 16781684.Eberhardt K., Neidlinger T., Schubert M.B. Three-Color Sensor Based on Amorphous n-i-p-i-n Layer Sequence // IEEE Transactions on Electron Devices.  1995.  Vol. 42  №10.  P. 17631768.Zimmer J., Knipp D., Stiebig H., Wagner H. Amorphous Silicon-Based Unipolar Detector for Color Recognition // IEEE Transactions on Electron Devices.  1999.  Vol. 46.  №5.  P. 884891.Topic M., Stiebig H., Knipp D., Smole F. Optimization of a-Si:H-based Three-Terminal Three-Color Detectors // IEEE Transactions on Electron Devices.  1999.  Vol. 46.  № 9.  P. 18391845.Gradisnik V., Pavlovic M., Pivac B., Zulim I. Study of the Color Detection of a-Si:H by Transient Response in the Visible Range // IEEE Transactions on Electron Devices.  2002.  Vol. 49.  №4.  P. 550556.Cho K.-D., Tae H.-S., Chien S.-I. Improvement of Color Temperature Using Independent Control of Red, Green, Blue Luminance in AC Plasma Display Panel // IEEE Transactions on Electron Devices.  Vol. 50.  №2.  2003.  P. 359364.The Analysis of Dark Signals in the CMOS APS Imagers From the Characterization of Test Structures / H.I. Kwon, I.M. Kang, B.-G. Park et al. // IEEE Transactions on Electron Devices.  2004.  Vol. 51.  №2.  P. 178183.Volodin E.B., Ignatjeva E.A., Uzdovskii V.V. Simulation and Optimization of the CMOS Structure with Vertically Integrated Single-Contact Photodetectors with Separation of Colors in the Visible Spectral Region // Semiconductors.  2008.  Vol. 42.  N 13.  P. 15271531.Denisova E.A., Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Photoelectrical Processes in Spectroselective Photocells for Matrix Photo Receivers Based on Five Bulk Integrated p-n-Junctions // IEEE 2009 Intern. Conf. and Seminar on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices Proceedings 10-th Annual (Erlagol, Altai, July 1-6, 2009).  2009.  P. 391394.Ignatjeva E.A., Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Photoelectrical Processes in The Five-Diodes Bulk Integrated Spectroselective Photocell // Semiconductors.  2009.  Vol. 43.  № 13.  P. 16821686.Denisova E.A., Khainovskii V.I., Uzdovskii V.V. Study of photoelectrical spectroselective multichannel photocells for photodetectors based on the bulk integrated p-n-junctions// Proc. of 11th Annual JEEE International Workshop and Tutorials on Electron Devices and Materials (Erlagol, Altai, June 30 – July 4, 2010).  2010.  P. 484–498.Денисова Е.А., Уздовский В.В., Хайновский В.И. Фотоэлектрические процессы в многоканальных спектрозональных фотоячейках с вертикально интегрированными p–n-переходами для фотоэлектрических преобразователей изображения с разделением цветов // Изв. вузов. Электроника.  2011.  №3(89).  С. 35–39.Denisova E.A., Uzdovskii V.V., Khainovski V.I. Multichannel Photocells for Image Converters with Color Separation // Semiconductors.  Vol. 45.  N. 13.  2011.  Р. 16841688.Денисова Е.А., Уздовский В.В., Хайновский В.В. Управление и считывание сигналов в фотоячейке с вертикально интегрированными p–n-переходами // Изв. вузов. Электроника.  2011.  №5(91).  С. 48–53.Денисова Е.А., Уздовский В.В., Хайновский В.И. Влияние конструктивных параметров управляющих напряжений на фотоэлектрические характеристики фотоячейки с тремя вертикально интегрированными pn-переходами // Изв. вузов. Электроника.  2012.  №4(96).  С. 18–23.Денисова Е.А., Игнатьева Н.В., Уздовский В.В., Хайновский В.И. Фотоприемное устройство // Патент на изобретение №2439747, приоритет от 14.10.2010, дата выдачи 10.01.2012.Денисова Е.А., Игнатьева Н.В., Уздовский В.В., Хайновский В.И. Способ изготовления ячейки фотоприемного устройства // Патент на изобретение №2456708, приоритет от 29.03.2011, дата выдачи 20.06.2012.