Фотодиоды для средней инфракрасной области спектра (2-6 мкм)

  • Фотодиоды на основе гетероструктур из твердых растворов InAs;
  • Флип-чип дизайн;
  • Оптическое сопряжение чипа с иммерсионной линзой с помощью халькогенидного стекла с высоким показателем преломления;
  • Просветляющее покрытие иммерсионной линзы из Si или Ge
  • Широкий диапазон рабочих температур (-60 оС - +85 оС – для иммерсионных фотодиодов;4 К - +180 оС – для фотодиодов без иммерсии);
  • Не требуют внешнего смещения;
  • Детектирование от непрерывных сигналов до наносекундных импульсов;
  • Отсутствие деградации;
  • 10-и кратное увеличение обнаружительной способности  по сравнению с фотодиодами без иммерсии

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. pdf
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. pdf
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. pdf
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. pdf
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. pdf
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. pdf
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. pdf
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.