Исследование возможности создания мозаичных фотоприемников без потерь информации в изображении

• Автор: Новоселов, Андрей Рудольфович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Оглавление

Список условных обозначений и сокращений

Введение

1 Обзор и анализ литературы

1.1 Современное состояние производства мозаичных фотопримных устройств

1.1.1 Конфигурация мозаичных фотопримных устройств

1.1.2 Особенности применяемых технологий разделения пластин на чипы.

1.2 Выбор лазерного источника для скрайбирования пластин с кремниевыми мультиплексорами и фотопримниками.
1.3 Изменение физических свойств полупроводниковых материалов при воздействии лазерного излучения
1.3.1 Характер процессов при плотности энергии, превышающей порог парообразования в материале
1.3.2 Характер процессов при плотности энергии, превышающей порог расплава поверхности материала.
1.3.3 Характер процессов при плотности энергии, недостаточной для плавления поверхности материала
1.4 Изменение физических свойств полупроводниковых материалов в зоне повреждения.
1.5 Фокусирование лазерного излучения
Выводы к главе.
2 Формирование зон повреждения в полупроводниковых материалах при лазерном скрайбировании
2.1 Методика измерения ширины зоны повреждения.
з
Формирование зон повреждения в кремниевых мультиплексорах и
фотопримниках .
Модель взаимодействия лазерного излучения с
полупроводниковыми материалами
Раскол пластин с чипами и гибридизация фотопримных устройств
Выводы к главе
Режимы лазерного скрайбирования пластин с кремниевыми
мультиплексорами и фотопримииками
Оптимизация оптической системы установок лазерного
скрайбирования.
Формирование канавки при однопроходном и многопроходном
режиме лазерного скрайбирования.
Формирование канавки в однопроходном режиме лазерного
скрайбирования.
Формирование канавки в многопроходном режиме лазерного
скрайбирования.
Однопроходный режим лазерного скрайбирования пластин с
кремниевыми мультиплексорами
Многопроходный режим лазерного скрайбирования пластин с
фотопримниками
Стабильность электрических параметров фотопримников после
скрайбирования.
Выводы к главе
Методики скрайбирования пластин с кремниевыми мультиплексорами и фотопримниками. Практическое применение Методики формирования канавки в пластинах с кремниевыми
мультиплексорами.
Методики формирования канавки в пластинах с фотопримниками
Выводы к главе
Заключение
Список использованной литературы


Показано, что после лазерного скрайбирования с оптимальными параметрами вольт-амперные характеристики ФЧЭ в зоне повреждения остаются стабильными на протяжении более часов выдержки при температуре 0 К, как и все остальные ФЧЭ в ФП. Изготовлен опытный образец установки лазерного скрайбирования пластин с КМ и ФП, обеспечивающий два режима работы: однопроходный и многопроходный. Её отличие от известных установок лазерного скрайбирования заключается в том, что в оптическом тракте установки применена линза с глубиной фокуса более 0 мкм при рассчитанном диаметре пятна более мкм. Дж/см . Рекомендованные в диссертации режимы лазерного скрайбирования использованы при выполнении: Гранта РФФИ («Создание технологии и исследование свойств плёнок с предъявлением по окончании работы макета линеек фотоприёмников на их основе»); Договора ИФП СО РАН («Разработка конструкции и изготовление кремниевого мультиплексора формата 0x0 элементов с коррекцией входных сигналов») и Государственного контракта по Центру Коллективного Пользования ИФП СО РАН (- г. МФПУ в 8 и более раз по сравнению с существующими МФПУ при периоде следования ФЧЭ в ФП менее мкм уменьшением зазоров между ФПУ и ширины зоны повреждения. Диссертация соответствует специальности (Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах). Области исследований, представленные в диссертации, соответствуют пунктам 3, 4 и 5 формулы специальности . ЛИЧНЫЙ вклад соискателя в диссертационную работу заключается в постановке и решении научно-технических задач, проведении экспериментов, обработке, анализе и интерпретации экспериментальных результатов, разработке модели взаимодействия излучения с полупроводниковыми материалами, оформлении публикаций. Основные научные результаты диссертационной работы докладывались на 3-х Российских конференциях: 3-я Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Россия, Див1 югорское, г. XIX Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения (Россия, Москва, ); XXI Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения (Россия, Москва, ). Manyfacturing (SPIE. Santa Clara, CA, ); Analytical and Diagnostic Techniques for Semiconductor Materials, Devices and Processes (Honolulu, Hawaii, ); Photonics West (SPIE, San Jose, CA, ); International Conference on Information Systems, Analysis and Synthesis (Jrlando, Florida, ); Second International Symposium on Laser Precision Microfabrication (Singapure, ). По теме диссертации опубликовано работ, в том числе: 7 - в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, 1 - в сборнике всероссийской конференции, 6 - в трудах международных конференций, 1 - патент РФ. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы, включающего наименования, и двух приложений. Основной текст изложен на 0 страницах, содержит рисунков и четыре таблицы. Общее количество страниц в диссертации 1, список литературы включает наименований, рисунков и 4 таблицы. Первая глава посвящена анализу литературы по теме диссертации: современного состояния производства МФПУ, в том числе путей создания МФГТУ без потери информации в изображении, и взаимодействия с полупроводниковыми материалами одиночных импульсов лазерного излучения с разными длинами волн и мощностями. Во второй главе анализируется природа появления зон повреждения в полупроводниковых материалах. Показано, что появление зон повреждения шириной более мкм нельзя объяснить только нагревом поверхности ФП при воздействии лазерного излучения. Рассмотрено влияние расплава материала на периферии пятна излучения на ширину зоны повреждения. Предложена модель взаимодействия полупроводниковых материалов с лазерным излучением, учитывающая неравномерное распределение плотности энергии в поперечном сечении пятна и позволяющая обосновать выбор режимов лазерного скрайбирования. Третья глава посвящена анализу изменений ширины зоны повреждения при скрайбировании пластин с ФП и КМ в разных режимах. Предложен принцип выбора линз для установок лазерного скрайбирования.