NL194815C - Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel. - Google Patents
Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel. Download PDFInfo
- Publication number
- NL194815C NL194815C NL9500502A NL9500502A NL194815C NL 194815 C NL194815 C NL 194815C NL 9500502 A NL9500502 A NL 9500502A NL 9500502 A NL9500502 A NL 9500502A NL 194815 C NL194815 C NL 194815C
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- photovoltaic
- segments
- detection cell
- infrared radiation
- planar
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 82
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 28
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 50
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 49
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N cadmium;mercury;tellurium Chemical compound [Cd]=[Te]=[Hg] MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 4
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910004262 HgTe Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- VTGARNNDLOTBET-UHFFFAOYSA-N gallium antimonide Chemical compound [Sb]#[Ga] VTGARNNDLOTBET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- NZADTCVJTWKIBS-UHFFFAOYSA-N 1-bromoethane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)Br NZADTCVJTWKIBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N methyl Chemical compound [CH3] WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/221—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PN homojunction
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/123—Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe
- H10F77/1237—Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe having at least three elements, e.g. HgCdTe
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/14—Shape of semiconductor bodies; Shapes, relative sizes or dispositions of semiconductor regions within semiconductor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/14—Shape of semiconductor bodies; Shapes, relative sizes or dispositions of semiconductor regions within semiconductor bodies
- H10F77/146—Superlattices; Multiple quantum well structures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
1 194815
Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel
De uitvinding bestaat ten eerste uit een fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel voor het detecteren van invallende infraroodstraling in een gekozen bandbreedtebereik gedefinieerd door een 5 eerste golflengte en een tweede langere golflengte, omvattende: een aantal evenwijdige, periodiek gescheiden, langwerpige, fotovoltaïsche segmenten met een periodieke onderlinge afstand die bij benadering gelijk is aan of kleiner is dan de eerste golflengte van de infraroodstraling, waarbij elk segment een eerste gedeelte van een eerste geleidingstype en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, en waarbij elk segment een pn-junctie tussen het eerste en het 10 tweede gedeelte heeft die zich in wezen over de lengte van het segment uitstrekt, een eerste elektrische geleider die de eerste gedeelten van de segmenten doorverbindt en een tweede elektrische geleider die de tweede gedeelten van de segmenten doorverbindt, en een planaire reflector voor het reflecteren van de infraroodstraling, welke reflector evenwijdig loopt aan en verschoven is ten opzichte van de fotovoltaïsche segmenten, waarbij de afstand vanaf de planaire 15 reflector naar een bovenoppervlak van de segmenten bij benadering gelijk is aan een oneven veelvoud van een kwart van de effectieve golflengte van de invallende infraroodstraling, en waarbij de detectiecel een detectiesignaal tussen de eerste en de tweede elektrische geleider produceert in antwoord op de ontvangst van de invallende infraroodstraling.
In deze uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is aldus een fotovoltaïsche detectiecel beschik-20 baar, met diffractieve optische-resonantieholte voor het detecteren van invallende infrarode straling in een gekozen bandbreedtebereik, zoals gedefinieerd door een eerste golflengte en een tweede langere golflengte. De detectiecel bevat een diffractieve traliestructuur die een aantal evenwijdige, langwerpige fotovoltaïsche segmenten omvat van elkaar periodiek gescheiden over een onderlinge afstand die gelijk is aan of kleiner dan dé eerste golflengte van het bandbreedtebereik. Elk fotovoltaïsche segment heeft een 25 eerste gedeelte van een eerste geleidingstype en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype teneinde een pn-junctie tussen de eerste en tweede gedeelten te vormen. De eerste gedeelten zijn elektrisch met elkaar verbonden en de tweede gedeelten zijn elektrisch met elkaar verbonden. Een planaire reflector is verschoven (offset) ten opzichte van de fotovoltaïsche segmenten gepositioneerd. De fotovoltaïsche diffractieve traliestructuur in combinatie met de planaire reflector vormt een diffractieve optische 30 resonantiestructuur waarin de invallende infrarode straling op efficiënte wijze in getrapte diffractieve modi wordt gekoppeld en op efficiënte wijze wordt geabsorbeerd. Tussen de eerste en de tweede gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten wordt in antwoord op de ontvangst van invallende infrarode straling een detectiesignaal geproduceerd.
Door gebruik te maken van een periodiek in de cel wordt de diffractie of buiging van gereflecteerde 35 infraroodstraling onderdrukt, terwijl de diffractie of buiging van infraroodstraling in de diffractieve optische-resonantieholte wordt bevorderd. De doelmatige koppeling van diffractieve mode-energie in de diffractieve optische resonantieholtestructuur leidt tot hoge absorptie van infraroodenergie.
Ten tweede bestaat de uitvinding uit een fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel voor het detecteren van invallende infraroodstraling in een gekozen bandbreedtebereik gedefinieerd door 40 een eerste golflengte en een tweede, langere golflengte, omvattende: een aantal evenwijdige, periodiek onderling gescheiden, langwerpige fotovoltaïsche segmenten met een periodieke afstand die bij benadering gelijk is aan of kleiner is dan de eerste golflengte van de infraroodstraling, waarbij elk segment een eerste gedeelte van een eerste geleidingstype en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, en waarbij elk segment een pn-junctie tussen het eerste en het 45 tweede gedeelte bevat die zich in hoofdzaak over de lengte van het segment uitstrekt, een aantal eerste lineaire geleidersegmenten die respectievelijk op en in elektrisch contact met de eerste gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten zijn geplaatst, waarbij ten minste een tweede lineair geleider-segment de eerste lineaire geleidersegmenten contacteert en elektrisch doorverbindt, een planaire, elektrisch geleidende laag die de tweede gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten 50 contacteert en elektrisch doorverbindt, een geleidende, planaire reflector voor het reflecteren van de infraroodstraling, welke reflector de planaire elektrische geleidende laag fysiek en elektrisch contacteert, en waarbij de detectiecel een detectiesignaal tussen de elektrisch doorverbonden, eerste lineaire geleidersegmenten en de geleidende reflector in antwoord op de invallende infraroodstraling produceert.
55 De uitvinding bestaat ten derde uit een fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel voor het detecteren van invallende infraroodstraling in een gekozen bandbreedtebereik gedefinieerd door een eerste golflengte en een tweede, langere golflengte, omvattende: 194815 2 een aantal evenwijdige, periodiek onderling gescheiden, langwerpige eerste fotovoltaïsche segmenten met een periodieke afstand die bij benadering gelijk is aan of kleiner is dan de eerste golflengte van öe infraroodstraling, waarbij elke eerste fotovoltaïsche segment een eerste gedeelte van een eerste geleidings-tvpe en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, waarbij elk eerste segment een 5 pn-junctie tussen de eerste en tweede gedeelte heeft die zich in hoofdzaak over de lengte van het segment eenaantal evenwijdige, periodiek onderling geschieden, langwerpige tweede fotovoltaïsche segmenten met een periodieke afstand die bij benadering gelijk is aan of kleiner is dan de eerste golflengte van e infraroodstraling, waarbij elk tweede fotovoltaïsch segment een eerste gedeelte van een eerste geleidings-10 type en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, waarbij elk tweede segment een pn-junctie tussen het eerste en het tweede gedeelte bevat die zich in hoofdzaak over de lengte van he waarbij de tweede fotovoltaïsche segmenten dwars op de eerste fotovoltaïsche segmenten zijn geplaa , waarbij de eerste en tweede fotovoltaïsche segmenten een twee-dimensionaal rooster vormen, 15 waarbij de eerste gedeelten van de eerste fotovoltaïsche segmenten elektrisch verbonden zjn me de eerste qedeelten van de tweede fotovoltaïsche segmenten en de tweede gedeelten van de eerste fotovoltaïsche segmenten elektrisch verbonden zijn met de tweede gedeelten van de tweede fotovoltaïsche segmenten, een aantal eerste lineaire geleidersegmenten die op de eerste gedeelten van de eerste fotovoltaïsche segmenten zijn geplaatst en deze elektrisch contacteren, en een aantal tweede lineaire geleideraegmenten 20 die op de eerste gedeelten van de tweede fotovoltaïsche segmenten zijn geplaatst en deze elektrisch contacteren, waarbij de eerste lineaire geleiders elektrisch verbonden zijn met de tweede lineaire geleiders, een planaire, elektrisch geleidende laag die de twee gedeelten van de eerste en tweede fotovoltaïsche seqmenten contacteert en elektrisch doorverbindt, .
een geleidende, planaire reflector voor het reflecteren van de infraroodstraling, welke reflector fysiek en 25 elektrisch de planaire elektrische geleidende laag contacteert, en .
waarbij de detectiecel een detectiesignaal tussen de elektrische doorverbonden eerste en tweede lineaire geleidersegmenten en de geleidende reflector in antwoord op de invallende infraroodstraling produceert.
Het Amerikaanse octrooischrift US 4.731.640 openbaart een fotogeieidende innchting met een hoge versterking die een optische-resonantieholte omvat. De optische-resonantieholte wordt verticaal gevormd 30 door een sterk reflecterend oppervlak aan de achterzijde van de inrichting te plaatsen. Het fotogevoehge materiaal wordt vervolgens op een kwart van een golflengte van het reflecterende oppervlak geplaatsrt op een positie die correspondeert met een maximum in de staande golf die wordt gevormd, door de invallen e
Het Amerikaanse octrooischrift US 4.875.084 openbaart een met een spanning afstembare opto-35 elektronische transducer die een optische-resonantieholte kan omvatten. De verticale optische- resonantieholte, die hierin wordt besproken, omvat een spiegel aan de achterzijde van dezelfde vorm als besproken in het hierboven genoemde Amerikaanse octrooischrift US 4.731.640.
Voor een meer volledig begrip van de onderhavige uitvinding en de voordelen daarvan wordt nu verwezen 40 naar de volgende beschrijving in samenhang met de bijbehorende tekeningen, die met noodzakelijkerwijs op schaal is aangegeven en waarin: figuur 1 een planair aanzicht is van een één-dimensie polarisatiegevoelige infrarooddetectorcel overeenkomstig de uitvinding: . . _ Λ figuur 2 een doorsnedeaanzicht is langs de lijn 2-2 van een segment van de in figuur 1 aangegeven 45 infrarooddetectiecel; i figuur 3 een doorsnedeaanzicht is langs de lijn 3-3 van een groep van segmenten in de in figuur 1 aangegeven infrarooddetectiecel; figuur 4 een grafiek is van voorspelde infraroodenergie-absorptie voor de detectiecel 10; figuur 5 een doorsnedeaanzicht is van een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding die een gemodifi-50 ceerd segment van een infrarooddetectiecel, zoals aangegeven in figuur 1, bevat met de toevoeging van metaalcontacten met de basis en cap-lagen; ^ figuur 6 een planair aanzicht is van een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding die dwarssegmenten voor een twee-dimensie polarisatie-onafhankelijk ontwerp bevat, en figuur 7 een grafiek is van voorspelde infraroodenergie-absorptie voor de in figuur 6 aangegeven 55 detectiecel 100.
Een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding is geïllustreerd in de figuren 1, 2 en 3. Een infrarooddetectie- 3 194815 cel 10 werkt als een diffractieve optische-resonantieholtediode. De cel 10 bevat evenwijdige fotovoltaïsche segmenten 16, 18, 20, 22 en 24, die elk een aantal lagen bevatten zoals in doorsnedeaanzicht gegeven in de figuren 2 en 3. De evenwijdige segmenten 16, 18, 20, 22 en 24 vormen tezamen een eendimensionale diffractieve traliestructuur. Een dwarssegment 14 verbindt de segmenten 16,18, 20, 22 en 24 door.
5 De segmenten 16,18, 20, 22 en 24 zijn gemaakt van geëtste gedeelten van een geleidende laag 28, een basislaag 30, een pn-junctie 32 en een cap-laag 34. De cel 10 bevat verder een geleidende laag 36 en een passivatielaag 46. De karakteristieken van deze lagen zijn hieronder als volgt weergegeven, waarin het symbool ”A" de dimensie-eenheid "angstrom" representeert 10 element dikte materiaal geleidende laag 28 1000 A HgTe (geleidend halfmetaal) basislaag 30 7000 A HgCdTe (x«=0,21-0,255) (indium of iodine gedoteerd n-type 1015/cm3) junctie 32 5000 A gegradeerd pn-junctie tussen lagen 5 30 en 34 cap-laag 34 15000 A HgCdTe (x=0,26-0,3) (arseen gedoteerd p-type lO^/cm3) geleidende laag 36 1000 A HgTe (geleidend halfmetaal) 2Q passivatielaag 46 1000 A CdTe (niet-geleiden)
Kwikcadmiumtelluride (Hg^Cd^e) wordt gekenmerkt door het symbool "x”, dat de verhouding van Cd ten opzichte van Hg representeert. De verhouding van Hg wordt door ”1-x” gerepresenteerd.
De diffractieve optische-resonantieholtediode zoals beschreven is een kleine p-op-n heterojunctiediode-25 configuratie. Andere uitvoeringsvormen omvatten n-op-p heterojunctieconfiguratie of p-op-n of n-op-p homojunctieconfiguraties. Bij een homojunctie zijn de basis en cap-laag "x”-waarden hetzelfde. Bij een heterojunctie zijn de basis en cap ”x”-waarden verschillend.
Een segment dat structureel gezien soortgelijk is aan segment 14 is onder de geleider 12 geplaatst en verschaft dezelfde elektrische functies als segment 14.
30 De aluminiumgeleider 12 is een strip van neergeslagen aluminium dat in elektrisch contact is met de laag 28. De geleider 12 heeft een dikte van bij benadering 500 A en een breedte van bij benadering 5 micron.
De in de figuren 1, 2 en 3 aangegeven detectiecel 10 is ontworpen voor de ontvangst in de lange-golf infrarode (LWIR) stralingsband, dat wil zeggen golflengten in het bereik van 8-12 micron. De uniforme scheidingsafstand van de segmenten 16, 18, 20, 22 en 24 is gedefinieerd als de "periode” van de 35 diffractieve traliestructuur en is in figuur 1 door het symbool "Λ” gerepresenteerd. De periode Λ van de cel 10 is kleiner dan of gelijk aan de meest korte golflengte in de belangwekkende stralingsband. Bij deze uitvoeringsvorm is Λ gelijk aan 8,0 micron. Door deze periode te gebruiken wordt de diffractie of buiging van gereflecteerde infraroodstraling onderdrukt terwijl de diffractie of buiging van infraroodstraling in de diffractie optische-resonantieholte wordt bevorderd. De doelmatige koppeling van diffractieve mode-energie in de 40 diffractieve optische-resonantieholtestructuur leidt tot hoge absorptie van infraroodenergie. Daarom wordt naar de cel 10 verwezen als "diffractieve optische-resonantieholte”-structuur. De holte strekt zich üit vanaf het oppervlak van de reflectielaag naar het bcvenoppervlak van de passivatielaag.
De breedte van elk van de segmenten 16, 18, 20, 22 en 24 is in figuur 1 door het symbool ”w” aangegeven. De verkieslijke w voor deze segmenten van cel 10 is gelijk aan 1,5 micron.
45 De algehele breedte van de detectiecel 10 wordt weergegeven in figuur 1 door het symbool ”W”. De verkieslijke W voor cel 10 is gelijk aan 40 micron. De algehele lengte van cel 10 wordt weergegeven door het symbool "L”. De verkieslijke L voor cel 10 is gelijk aan 40 micron.
De cap-laag 34 wordt gevormd op het oppervlak van laag 36 die elektrisch geleidend is.
De geleidende laag 36 wordt gevormd op het oppervlak van een vlakke bodemlaag 38. De laag 38 50 omvat neergeslagen aluminium met een dikte van bij benadering 500 A. De laag 38 heeft een reflecterend oppervlak 40 dat ervoor dient om invallende door cel 10 ontvangen infraroodstraling te reflecteren en het vormt een sterk reflecterend oppervlak in de diffractieve optische-resonantieholtestructuur. De laag 38 dient eveneens als een elektrische geleider die ohms is verbonden met de cap-laag 34 segmenten door de geleidende laag 36.
55 Een epoxylaag 42 hecht een substraat 44 aan de vlakke bodemlaag 38. De epoxylaag 42 hééft een gekozen dikte van 10000 A en omvat een epoxy van optische soort zoals door Masterbond Company gemaakt. Het substraat 44 dat bij voorkeur een dikte heeft van 20-40 mil, verschaft een mechanische 194815 4 ondersteuning voor de cel 10 en kan bijvoorbeeld saffier of silicium omvatten. Het substraat 44 kan een geïntegreerde siliciumschakeling omvatten die schakelingscomponenten heeft voor de ontvangst van het detectiesignaal dat teweeggebracht wordt aan de elektrische geleideruitgangen (zoals 12 en 38) van de cel 10. Dergelijke geïntegreerde uitleesschakelingen (ROIC) voor infrarooddetectoren zijn weergegeven in de 5 Amerikaanse octrooischriffen 5179283 van Cockrum e.a., verleend op 12 januari 1993 en getiteld Infrared Detector Focal Plane” en 4970567 van Ahlgren e.a., verleend op 13 november 1990 en getiteld ’’Method and Apparatus for Detecting Infrared Radiation, Monolithic Photodetector”, waarbij deze twee verleende Amerikaanse octrooisch ritten door verwijzing hierin zijn opgenomen.
De detectiecel 10 bevat verder de passivatielaag 46 die niet-geleidend CeTe bevat. De laag 46 is alleen 10 in figuur 3 en niet in de figuren 1 en 2 ten behoeve van duidelijkheid van weergave aangegeven.
De afstand vanaf het reflectie-oppervlak 40 tot het bovenoppervlak van de passivatielaag 46 is bij benadering een oneven veelvoud van de effectieve golflengte van de invallende infraroodstraling in het gebied tussen het reflecterend oppervlak 40 en het bovenoppervlak van de passivatielaag 46. Voor de onderhavige uitvoeringsvorm is deze afstand gelijk aan 3,0 micron dat een drievoudig veelvoud is vain de 15 effectieve kwartgolflengte van bij benadering 1,0 micron. De effectieve kwartgoiflengte is de vrije-ruimte kwartgolflengte (die 2,5 micron is voor een detector ontworpen om te werken op een golflengte van 10 micron) gedeeld door de effectieve brekingsindex voor deze uitvoeringsvorm. De brekingsindex varieert van laag tot laag maar voor de structuur 10 als een geheel is de effectieve brekingsindex gelijk aan 2,5. Dit levert de effectieve kwartgolflengte van 1,0 micron op.
20 De vervaardiging van de detector 10 wordt bij voorkeur als volgt uitgevoerd. De basislaag 30, junctie 32 en cap-laag 34 worden epitaxiaal aangegroeid op een (niet-aangegeven) substraat van CdTe, CdZnTe of GaAs, waarin de waarde van ”x” en extrinsieke dotering veranderen naar mate de aangroeiing voortgaat en de lagen 30 en 40 en junctie 32 zoals boven genoemd produceren.
De geleiderlaag 36 wordt neergeslagen of epitaxiaal aangegroeid op de cap-laag 34 en de vlakke 25 bodemlaag 38 van aluminium wordt op de geleiderlaag 36 neergeslagen.
De inrichting zoals tot nu toe vervaardigd wordt gehecht aan het substraat 44 door de epoxylaag 42. Het (niet-aangegeven) substraat waarop de laag 30 was aangegroeid wordt dan weggenomen door gebruik van selectief etsmiddel, bijvoorbeeld, door gebruik van HF, peroxide (H202) en water (H20) of HN03H302 en H20.
30 De geleiderlaag 28 wordt op de basislaag 30 neergeslagen.
Een conventionele resist wordt op de laag 28 aangebracht in de gewenste configuratie teneinde de diffractieve structuur te vormen die bestaat uit de segmenten 14, 16, 18, 20, 22, 24 en een overeenkomstig segment onder strip 12. Het etsen wordt bij voorkeur uitgevoerd door middel van broomethyleenglycolaerosol-etsen of vrije-methyl radicaal plasma-etsen.
35 De aluminiumgeleider 12 wordt ontworpen en op de laag 28 neergeslagen onder toepassing van standaard fotolithografische lift-off verwerking.
De in de figuren 1,2 en 3 aangegeven detectiecel 10 absorbeert in hoofdzaak slechts één lineaire polariteit van de invallende infraroodstraling als gevolg van de fysieke configuratie van de langwerpige segmenten 16, 18, 20, 22 en 24 die de invallende infraroodstraling opnemen.
40 Een tweedimensionale polariteit-detectiecel 100 wordt hiernavolgend beschreven met verwijzing naar figuur 6.
Verwezen wordt naar de figuren 1, 2 en 3, waarbij de detectiecel 10 invallende, in hoofdzaak normale, infraroodstraling opneemt. De detectiecel 10 met de segmenten 16, 18, 20, 22 en 24 werkt als een optische diffractietralie zoals beschreven in ’’Analysis and Applications of Optical Diffraction by Gratings" van Thomas 45 K. Gaylord en M.G. Moharam in Proceedings of the IEEE, vol. 73, No. 5, mei 1985. De detectiecel 10 die de vlakke reflectiebodemlaag 38 bevat, werkt als een diffractieve optische resonantieholte. Invallende infraroodstraling wordt op efficiënte wijze in diffractieve mode-energie in de cel 10 gekoppeld en in de basislaag 30 geabsorbeerd teneinde een fotovoltaïsche stroom tussen de basislaag 30 en cap-laag 34 in elk van de segmenten 16, 18, 20, 22 en 24 op te wekken. Deze stroom bevat een detectiesignaal dat via de 50 doorverbindingsegmenten van laag 30, waaronder segment 14, wordt geleid naar de aluminiumgeleider 12, en via de geleiderlaag 36 naar de vlakke geleidende bodemlaag 38. Derhalve wordt het detectiesignaal vqor cel 10 tussen de aluminiumgeleider 12 en de vlakke aluminium bodemlaag 38 opgewekt. Het detectiesignaal voor één cel 10 representeert bij voorkeur een beeldelement (pel) binnen een array van cellen 10. Een veelvoud van dergelijke detectiesignalen kan wordén gebruikt om een beeld te produceren.
55 De detectiesignalen voor elke cel van een groep cellen 10 kan worden verschaft aan de ROlC-substraat, zoals boven gemeld, teneinde een samengesteld infrarood beeld te produceren.
Figuur 4 toont een grafiek van het voorspelde quantumrendement van de in de figuren 1 tot 3 aangege- 5 194815 ven detectiecel. Cel 10 is ten behoeve van detectie in het midden van de 8-12 micronband bij benadering 10 micron geoptimaliseerd.
Een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is een detectiecel 60 die in doorsnede-aanzicht in figuur 5 is weergegeven, dat overeenkomt met het doorsnede-aanzicht in figuur 2. Deze 5 uitvoeringsvorm is een modificatie van de in de figuren 1, 2 en 3 aangegeven uitvoeringsvorm. Soortgelijke verwijzingscijfers die eerder boven zijn beschreven verwijzen naar gelijke elementen in de detectiecel 60.
Een passivatielaag 37 van CdTe die een dikte heeft van bij benadering 1000 A is op de laag 34 gevormd. Een vlakke bodemlaag 66 van aluminium die een dikte heeft van bij benadering 1000 A is op de laag 37 gevormd waardoor een reflecterend oppervlak 68 op het tussenvlak van de lagen 37 en 66 is teweegge-10 bracht.
Een geleidende strip 70, bij voorkeur van aluminium met een dikte van 1000 A, is daarop gevormd en is in elektrisch contact met laag 34. Een aluminiumstrip 64 met een dikte van 1000 A is op de laag 30 gevormd.
In de detectiecel 60 wordt het detectiesignaal teweeggebracht tussen de geleidende strippen 64 en 70.
15 Een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is een in figuur 6 aangegeven detectiecel 100. Cel 100 is soortgelijk aan de in figuur 11 aangegeven cel 10 maar bevat toegevoegde fotovoltaische dwarssegmenten, die fysiek overeenkomen met de eerder beschreven segmenten 16,18, 20, 22 en 24. De horizontale en dwarse fotovoltaische segmenten vormen een rechthoekig tweedimensionaal diffractietralie.
De detectiecel 100 bevat verticale fotovoltaische segmenten 116, 118, 120, 122 en 124 tezamen met 20 doorsnijdende horizontale fotovoltaische segmenten 130,132, 134 en 136. De laag 112 is een aan de in figuur 1 aangegeven laag 12 soortgelijke aluminiumlaag. Een fotovoltaïsch segment 114 komt overeen met het segment 14 in figuur 1. De onderlinge afstand en dimensies van de horizontale en verticale segmenten in de detectiecel 100 komen overeen met de segmentafstand in de in de figuren 1, 2 en 3 aangegeven cel 1°.
25 De detectiecel 100 absorbeert zowel horizontaal als verticaal gepolariseerde infraroodstraling en is derhalve een ongepolariseerde detector. De detectiecel 100 heeft een dwarsdoorsnedeconfiguratie zoals in hoofdzaak is weergegeven in de figuren 2 en 3 en heeft de volgende karakteristieken (waarbij het materiaal hetzelfde is als aangegeven in het overzicht voor de detectiecel 10): ^ element dikte
geleidende laag 28 1000 A
basislaag 30 7000 A
junctie 32 5000 A
35 cap-laag 34 15000 A
geleidende laag 36 1000 A
passivatielaag 46 1000 A
Het voorspelde spectrale quantumrendement voor een driekwartgolflengte resonantiedetectiecel 100 is 40 aangegeven in figuur 7 voor een detectiecel, zoals aangegeven in figuur 6, waarin voor de basislaag 30 geldt x = 0,21 en voor de cap-laag geldt x = 0,26. De totale diodedikte bedraagt 3,0 micron. De periode Λ is gelijk aan 7 micron en de breedte w is gelijk aan 1,0 micron. De passivatielaag 46 in deze uitvoeringsvorm is gelijk aan 1000 A. De effectieve brekingsindex voor de detectiecel 100 is 2,5. Dit levert een effectieve kwartgolflengte van 1 micron op.
45 Met verwijzing naar figuur 7 kan men zien dat het voorspelde quantumrendement in het middengebied van de 8—12 micron belangwekkende band de 90% overschrijdt. De detectiecel 100 is geoptimaliseerd ten behoeve van detectie in het midden van de 8-12 micron band bij 10 micron.
De uitvoeringsvormen van de hierbij beschreven uitvinding houden het systeem van kwikcadrriiumtellu-ride materiaal in voor bedrijf in de spectrale LWIR-band. De werking in de LWIR-band kan eveneens worden 50 gerealiseerd wanneer een systeem wordt gebruikt van indiumgalliumantimonide/indiumarsenide of indiumantimonidearsenide/indiumantimonide gestrekte-laag superroostermateriaal. De uitvinding kan worden toegepast in het midden van de spectrale golflengteband (3-5 micron) onder toepassing van systemen van kwikcadmiumtelluride, indiumantimonide, indiumgalliumantimonide of indiumantimonidearsenide materiaal.
De uitvinding kan eveneens worden toegepast in de korte spectrale golflengteband (2-2,5 micron) onder 55 toepassing van een systeem van indiumgalliumarsenide materiaal.
De detectiecellen volgens de onderhavige uitvinding kunnen worden geschaald voor optimalisatie bij gekozen infraroodgolflengten. De.detectiecel 10- en de cel 100-uitvoeringsvormen worden geoptimaliseerd
Claims (23)
1. Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel voor het detecteren van invallende infraroodstraling in een gekozen bandbreedtebereik gedefinieerd door een eerste golflengte en een tweede langere golflengte, omvattende: een aantal evenwijdige, periodiek gescheiden, langwerpige, fotovoltaïsche segmenten met een periodieke 20 onderlinge afstand die bij benadering gelijk is aan of kleiner is dan de eerste golflengte van de infraroodstraling, waarbij elk segment een eerste gedeelte van een eerste geleidingstype en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, en waarbij elk segment een pn-junctie tussen het eerste en het tweede gedeelte heeft die zich in wezen over de lengte van het segment uitstrekt, een eerste elektrische geleider die de eerste gedeelten van de segmenten doorverbindt en een tweede 25 elektrische geleider die de tweede gedeelten van de segmenten doorverbindt, en een planaire reflector voor het reflecteren van de infraroodstraling, welke reflector evenwijdig loopt aan en verschoven is ten opzichte van de fotovoltaïsche segmenten, waarbij dé afstand vanaf de planaire reflector naar een bovenoppervlak van de segmenten bij benadering gelijk is aan een oneven veelvoud van een kwart van de effectieve golflengte van de invallende 30 infraroodstraling, en waarbij de detectiecel een detectiesignaal tussen de eerste en de tweede elektrische geleider produceert in antwoord op de ontvangst van de invallende infraroodstraling.
2. Detectiecel volgens conclusie 1, waarin de eerste elektrische geleider doorverbonden strips van een geleidende laag bevat die de eerste gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten contacteert.
3. Detectiecel volgens conclusie 2, waarin de eerste geleider een metallische geleiderlaag bevat die in contact is gevormd met ten minste een deel van de doorverbindingsstrippen van de geleidende laag.
4. Detectiecel volgens conclusie 1, waarin de tweede elektrische geleider een planaire geleidende laag tezamen met de planaire reflector bevat.
5. Detectiecel volgens conclusie 1, omvattende een elektrisch geleidende afstandslaag in contact met en 40 tussen de tweede gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten en de planaire reflector.
5 Het voordeel van een fotovoltaïsche diffractief optisch resonantieholte-ontwerp ten opzichte van een fotovoltaïsche refractief optisch resonantieholte-infrarooddetector en een conventionele fotovoltaïsche detector zoals beschreven in "Photovoltaic Infrared Detectors” van M.B. Reine, A.K. Soad en T.J. Tredwell in "Semiconductors and Semimetals", vol. 18, Mercury Cadmium Telluride, ed. door R.K. Willardson en A.C. Beer, Academie Press, 1981, hfdst. 6, is dat het fotovoltaïsche diodevolume en dwarsdoorsnede-oppervlak 10 worden verminderd zonder reductie in infraroodstralingsabsorptie hetgeen leidt tot een hogere D*-prestatie en toegenomen diodeweerstand. 15
6. Detectiecel volgens conclusie 1, waarbij de eerste elektrische geleider een dwarssegment bevat dat structureel soortgelijk is aan elk van de fotovoltaïsche segmenten en elektrisch verbonden is met gemeenschappelijke einden van de fotovoltaïsche segmenten, en waarbij de eerste elektrische geleider een elektrisch geleidende striplaag in elektrisch contact met de eerste gedeelten van de fotovoltaïsche 45 segmenten bevat.
7. Detectiecel volgens conclusie 1, waarbij de eerste elektrische geleider een groep van doorverbonden planaire geleidende strips bevat die vervaardigd zijn op en in elektrisch contact zijn met de eerste gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten.
8. Detectiecel volgens conclusie 1, waarbij de tweede elektrische geleider een planaire geleidende strip 50 bevat die vervaardigd is in aanraking met en in elektrisch contact met de tweede gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten.
9. Detectiecel volgens conclusie 8, voorzien van een isolerende laag tussen de reflector en substantiële delen van de tweede gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten, waarbij de reflector niet in elektrisch contact is met de planaire geleidende strip.
10. Detectiecel volgens conclusie 1, voorzien van een planair substraat dat gehecht is aan een planair oppervlak van de reflector tegenover de fotovoltaïsche' segmenten.
11. Detectiecel volgens conclusie 1, voorzien van een passivatielaag die de blootgestelde oppervlakken van 7 194815 de fotovoltaïsche segmenten en de eerste elektrische geleider bedekt.
12. Detectiecel volgens conclusie 1, waarbij de fotovoltaïsche segmenten coplanair zijn.
13. Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel voor het detecteren van invallende infraroodstraling in een gekozen bandbreedtebereik gedefinieerd door een eerste golflengte en een tweede, 5 langere golflengte, omvattende: een aantal evenwijdige, periodiek onderling gescheiden, langwerpige fotovoltaïsche segmenten met een periodieke afstand die bij benadering gelijk is aan of kleiner is dan de eerste golflengte van de infraroodstraling, waarbij elk segment een eerste gedeelte van een eerste geleidingstype en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, en waarbij elk segment een pn-junctie tussen het eerste en het 10 tweede gedeelte bevat die zich in hoofdzaak over de lengte van het segment uitstrekt, een aantal eerste lineaire geleidersegmenten die respectievelijk op en in elektrisch contact met de eerste gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten zijn geplaatst, waarbij ten minste een tweede lineair geleidersegment de eerste lineaire geleidersegmenten contacteert en elektrisch doorverbindt, een planaire, elektrisch geleidende laag die de tweede gedeelten van de fotovoltaïsche segmenten 15 contacteert en elektrisch doorverbindt, een geleidende, planaire reflector voor het reflecteren van de infraroodstraling, welke reflector de planaire elektrische geleidende laag fysiek en elektrisch contacteert, en waarbij de detectiecel een detectiesignaal tussen de elektrisch doorverbonden, eerste lineaire geleidersegmenten en de geleidende reflector in antwoord op de invallende infraroodstraling produceert.
14. Detectiecel volgens conclusie 13, waarbij een reflecterend oppervlak van de reflector evenwijdig is aan en verschoven is ten opzichte van een vlak dat een bovenoppervlak van de fotovoltaïsche segmenten bevat, en waarbij de afstand tussen het reflecterende oppervlak en het vlak bij benadering een oneven veelvoud is van een kwart van de effectieve golflengte van de invallende infraroodstraling.
15. Detectiecel volgens conclusie 13, voorzien van een planair substraat dat gehecht is aan een planair 25 oppervlak van de reflector tegenover de geleidende afstandslaag.
16. Detectiecel volgens conclusie 13, voorzien van een passivatielaag die blootgestelde oppervlakken van de fotovoltaïsche segmenten, de eerste geleidersegmenten, het tweede geleidersegment en de elektrisch geleidende laag bedekt.
17. Detectiecel volgens conclusie 13, voorzien van een metallische geleiderlijn die in fysiek en elektrisch 30 contact met de tweede lineaire geleider is gevormd.
18. Detectiecel volgens conclusie 13, waarbij de fotovoltaïsche segmenten coplanair zijn.
19. Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel voor het detecteren van invallende infraroodstraling in een gekozen bandbreedtebereik gedefinieerd door een eerste golflengte en een tweede, langere golflengte, omvattende: 35 een aantal evenwijdige, periodiek onderling gescheiden, langwerpige eerste fotovoltaïsche segmenten met een periodieke afstand die bij benadering gelijk is aan of kleiner is dan de eerste golflengte van de infraroodstraling, waarbij elke eerste fotovoltaïsche segment een eerste gedeelte van een eerste geleidingstype en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, waarbij elk eerste segment een pn-junctie tussen de eerste en tweede gedeelte heeft die zich in hoofdzaak over de lengte van het 40 segment uitstrekt, een aantal evenwijdige, periodiek onderling gescheiden, langwerpige tweede fotovoltaïsche segmenten met een periodieke afstand die bij benadering geiijk is aan of kieiner is dan de eerste golflengte van de infraroodstraling, waarbij elk tweede fotovoltaïsch segment een eerste gedeelte van een eerste geleidingstype en een tweede gedeelte van een tweede geleidingstype bevat, waarbij elk tweede 45 segment een pn-junctie tussen het eerste en het tweede gedeelte bevat die zich in hoofdzaak over de lengte van het segment uitstrekt, waarbij de tweede fotovoltaïsche segmenten dwars op de eerste fotovoltaïsche segmenten zijn geplaatst, waarbij de eerste en tweede fotovoltaïsche segmenten een twee-dimensionaal rooster vormen, waarbij de eerste gedeelten van de eerste fotovoltaïsche segmenten elektrisch verbonden zijn met de 50 eerste gedeelten van de tweede fotovoltaïsche segmenten en de tweede gedeelten van de eerste fotovoltaïsche segmenten elektrisch verbonden zijn met de tweede gedeelten van de tweede fotovoltaïsche segmenten, een aantal eerste lineaire geleidersegmenten die op de eerste gedeelten van de eerste fotovoltaïsche segmenten zijn geplaatst en deze elektrisch contacteren, en een aantal tweede lineaire geleider-55 segmenten die op de eerste gedeelten van de tweede fotovoltaïsche segmenten zijn geplaatst en deze elektrisch contacteren, waarbij de eerste lineaire geleiders elektrisch verbonden zijn met de tweede lineaire geleiders, een planaire, elektrisch geleidende laag die de twee gedeelten van de eerste en 194815 8 tweede fotovoltaïsche segmenten contacteert en elektrisch doorverbindt, een geleidende, planaire reflector voor het reflecteren van de infraroodstraling, welke reflector fysiek en elektrisch de planaire elektrische geleidende laag contacteert, en waarbij de detectiecel een detectiesignaal tussen de elektrische doorverbonden eerste en tweede lineaire 5 geleidersegmenten en de geleidende reflector in antwoord op de invallende infraroodstraling produceert.
20. Detectiecel volgens conclusie 19, waarbij een reflecterend oppervlak van de reflector evenwijdig is aan en verschoven is ten opzichte van een vlak dat een bovenoppervlak van de eerste en tweede fotovoltaïsche segmenten bevat, en waarbij de afstand tussen het reflecterende oppervlak en het vlak een oneven veelvoud is van een kwart van de effectieve golflengte van de invallende infraroodstraling.
21. Detectiecel volgens conclusie 19, voorzien van een planair substraat dat gehecht is aan een planair oppervlak van de reflector tegenover de geleidende laag.
22. Detectiecel volgens conclusie 19, voorzien van een passivatielaag die blootgestelde oppervlakken van de eerste en tweede fotovoltaïsche segmenten, de eerste en tweede lineaire geleidersegmenten en de geleidende laag bedekt.
23. Detectiecel volgens conclusie 19, waarbij de eerste en tweede fotovoltaïsche segmenten coplanair zijn. Hierbij 4 bladen tekening
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21847294 | 1994-03-15 | ||
| US08/218,472 US6133570A (en) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | Semiconductor photovoltaic diffractive resonant optical cavity infrared detector |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9500502A NL9500502A (nl) | 2001-06-01 |
| NL194815B NL194815B (nl) | 2002-11-01 |
| NL194815C true NL194815C (nl) | 2003-03-04 |
Family
ID=22815256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9500502A NL194815C (nl) | 1994-03-15 | 1995-03-14 | Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6133570A (nl) |
| JP (1) | JP2001320074A (nl) |
| CA (1) | CA2141966A1 (nl) |
| DE (1) | DE19509358B4 (nl) |
| FR (1) | FR2803949A1 (nl) |
| GB (1) | GB2366665B (nl) |
| NL (1) | NL194815C (nl) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6690014B1 (en) | 2000-04-25 | 2004-02-10 | Raytheon Company | Microbolometer and method for forming |
| US7026602B2 (en) * | 2001-04-13 | 2006-04-11 | Research Triangle Institute | Electromagnetic radiation detectors having a microelectromechanical shutter device |
| US6777681B1 (en) | 2001-04-25 | 2004-08-17 | Raytheon Company | Infrared detector with amorphous silicon detector elements, and a method of making it |
| DE102004045105A1 (de) * | 2004-03-19 | 2005-10-13 | Daimlerchrysler Ag | Verwendung eines Photovoltaik-Elementes als Sensor zur Funktionskontrolle von Sendern im infraroten Bereich |
| US7459686B2 (en) * | 2006-01-26 | 2008-12-02 | L-3 Communications Corporation | Systems and methods for integrating focal plane arrays |
| US7655909B2 (en) * | 2006-01-26 | 2010-02-02 | L-3 Communications Corporation | Infrared detector elements and methods of forming same |
| US7462831B2 (en) * | 2006-01-26 | 2008-12-09 | L-3 Communications Corporation | Systems and methods for bonding |
| US7718965B1 (en) | 2006-08-03 | 2010-05-18 | L-3 Communications Corporation | Microbolometer infrared detector elements and methods for forming same |
| US8153980B1 (en) | 2006-11-30 | 2012-04-10 | L-3 Communications Corp. | Color correction for radiation detectors |
| DE102008032555B3 (de) * | 2008-07-10 | 2010-01-21 | Innolas Systems Gmbh | Strukturierungsvorrichtung für die Strukturierung von plattenförmigen Elementen, insbesondere von Dünnschicht-Solarmodulen, entsprechendes Strukturierungsverfahren sowie Verwendung derselben |
| FR2938973B1 (fr) * | 2008-11-27 | 2011-03-04 | Sagem Defense Securite | Cellules matricielles photosensibles dans l'infrarouge a base d'antimoniure sur substrat optiquement transparent et procede de fabrication associe |
| US9214583B2 (en) * | 2010-03-19 | 2015-12-15 | Hirak Mitra | Method to build transparent polarizing solar cell |
| US8765514B1 (en) | 2010-11-12 | 2014-07-01 | L-3 Communications Corp. | Transitioned film growth for conductive semiconductor materials |
| JP5706174B2 (ja) * | 2011-01-26 | 2015-04-22 | 三菱電機株式会社 | 赤外線センサおよび赤外線センサアレイ |
| CN108565310B (zh) * | 2017-12-14 | 2020-03-31 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种红外探测器及其制造方法 |
| US10516216B2 (en) | 2018-01-12 | 2019-12-24 | Eagle Technology, Llc | Deployable reflector antenna system |
| US10707552B2 (en) | 2018-08-21 | 2020-07-07 | Eagle Technology, Llc | Folded rib truss structure for reflector antenna with zero over stretch |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4620364A (en) * | 1984-06-11 | 1986-11-04 | Spire Corporation | Method of making a cross-grooved solar cell |
| US4639756A (en) * | 1986-05-05 | 1987-01-27 | Santa Barbara Research Center | Graded gap inversion layer photodiode array |
| US4731640A (en) * | 1986-05-20 | 1988-03-15 | Westinghouse Electric Corp. | High resistance photoconductor structure for multi-element infrared detector arrays |
| JPH0766981B2 (ja) * | 1987-03-26 | 1995-07-19 | 日本電気株式会社 | 赤外線センサ |
| US4970567A (en) * | 1987-11-23 | 1990-11-13 | Santa Barbara Research Center | Method and apparatus for detecting infrared radiation |
| US5179283A (en) * | 1989-08-07 | 1993-01-12 | Santa Barbara Research Center | Infrared detector focal plane |
| US5075749A (en) * | 1989-12-29 | 1991-12-24 | At&T Bell Laboratories | Optical device including a grating |
| US5047622A (en) * | 1990-06-18 | 1991-09-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Long wavelength infrared detector with heterojunction |
| SE468188B (sv) * | 1991-04-08 | 1992-11-16 | Stiftelsen Inst Foer Mikroelek | Metod foer inkoppling av straalning i en infraroeddetektor, jaemte anordning |
-
1994
- 1994-03-15 US US08/218,472 patent/US6133570A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-13 CA CA002141966A patent/CA2141966A1/en not_active Abandoned
- 1995-03-03 GB GB9504243A patent/GB2366665B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-14 NL NL9500502A patent/NL194815C/nl not_active IP Right Cessation
- 1995-03-15 JP JP80000195A patent/JP2001320074A/ja not_active Abandoned
- 1995-03-15 DE DE19509358A patent/DE19509358B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-15 FR FR9503016A patent/FR2803949A1/fr active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2141966A1 (en) | 2002-07-10 |
| DE19509358A1 (de) | 2003-07-10 |
| NL194815B (nl) | 2002-11-01 |
| GB9504243D0 (en) | 2001-11-28 |
| GB2366665A (en) | 2002-03-13 |
| GB2366665B (en) | 2002-06-26 |
| JP2001320074A (ja) | 2001-11-16 |
| FR2803949A1 (fr) | 2001-07-20 |
| DE19509358B4 (de) | 2005-06-16 |
| NL9500502A (nl) | 2001-06-01 |
| US6133570A (en) | 2000-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL194815C (nl) | Fotovoltaïsche diffractieve optische-resonantieholte detectiecel. | |
| US5721429A (en) | Self-focusing detector pixel structure having improved sensitivity | |
| US6355939B1 (en) | Multi-band infrared photodetector | |
| US9520525B1 (en) | Method of making an optical detector | |
| US5229614A (en) | Method of coupling radiation in an infrared detector, and an arrangement herefor | |
| US5581084A (en) | Simultaneous two color IR detector having common middle layer metallic contact | |
| US8035184B1 (en) | Broadband imaging device | |
| US6147349A (en) | Method for fabricating a self-focusing detector pixel and an array fabricated in accordance with the method | |
| US5455421A (en) | Infrared detector using a resonant optical cavity for enhanced absorption | |
| US8750653B1 (en) | Infrared nanoantenna apparatus and method for the manufacture thereof | |
| JPH11504763A (ja) | 拡張量子井戸赤外線ホトディテクタ | |
| CN100442544C (zh) | 具有共振腔的msm型光电检测器件 | |
| NL193233C (nl) | Infrarooddetector. | |
| CA1132693A (en) | Demultiplexing photodetector | |
| US6580089B2 (en) | Multi-quantum-well infrared sensor array in spatially-separated multi-band configuration | |
| US8618622B2 (en) | Photodetector optimized by metal texturing provided on the rear surface | |
| US5541438A (en) | Backside illuminated MSM device | |
| US6054718A (en) | Quantum well infrared photocathode having negative electron affinity surface | |
| US5580795A (en) | Fabrication method for integrated structure such as photoconductive impedance-matched infrared detector with heterojunction blocking contacts | |
| US6201242B1 (en) | Bandgap radiation detector | |
| US8125043B2 (en) | Photodetector element | |
| JPH0766980B2 (ja) | 量子井戸放射線検出素子 | |
| EP1204148A2 (en) | Planar resonant cavity enhanced photodetector | |
| US11251209B1 (en) | Reduced volume dual-band MWIR detector | |
| US6198100B1 (en) | Method for fabricating an infrared radiation detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1C | A request for examination has been filed | ||
| CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: LOCKHEED MARTIN CORPORATION;LOCKHEED MARTIN TACTICAL SYSTEMS, INC. |
|
| DNT | Communications of changes of names of applicants whose applications have been laid open to public inspection |
Free format text: LOCKHEED MARTIN VOUGHT SYSTEMS CORPORATION |
|
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20081001 |