для побудови крайової функції розсіювання. Результати демонструють переваги фронтальний засвічення при неповністю збідненої підкладці. Профілі легуючої домішки побудовані за допомогою двовимірного технологічного моделювання.
Рис 2.7. Схема розташування зображень двовимірних розподілів концентрацій електронів
а)
б)
Рис. 2.8. Розподіл фотогенерованих носіїв заряду для ПЗС зі зворотним (а) і прямий (б) засвіченням. Довжина хвилі 535 нм.
. 6.2 Модуляція і температури підкладок
На рис.2.9 представлені зображення двомірних розподілів густин електронів в підкладці ПЗЗ в момент закінчення стадії накопичення (10 мілісекунд). Дана структура висвітлюється з боку підкладки. Довжина хвилі вхідного випромінювання: 900 нм.
Вони наочно демонструють вплив термогенерации і дифузії на модуляцію в залежності від температури. КНО обмежена білою лінією близько освітлюваної поверхні. При низьких температурах распливаніе в результаті дифузії в КНО і термогенерации в ОПЗ малі. Величина модуляції для охолодженої підкладки дорівнює M=86%, що є досить високим значенням. Величина модуляції для підкладки при кімнатній температурі M lt; 0.1%, що є дуже низьким значенням і нормальна робота приладу при таких температурах із заданими параметрами структури неможлива. Такі зображення отримані для всіх розглянутих значень товщин підкладок, діапазонів температур і керуючих напруг.
а)
б)
Рис.2.9. Двомірні розподілу щільності електронів в підкладці ПЗС охолодженої до - 20 о С (a) і при кімнатній температурі (б).
На рис.2.10 наведена залежність глибини модуляції від температури для підкладки товщиною в 30 мкм, питомим опором 100 Ом * см. Величина напруги на затворі Vg=8В.
При наближенні до кімнатній температурі глибина модуляції помітно падає і це призводить до необхідності охолодження підкладки нижче 270 К для отримання глибини модуляції більше 80%.
Рис. 2.10. Залежність глибини модуляції від температури ПЗС зі зворотним засвіченням.
На рис.2.11 наведена залежність глибини модуляції від товщини підкладки при температурі - 20 С. Графік побудований по результатами всіх чисельних експериментів. При заданих характеристиках товщина підкладки повинні бути менш 30 мкм.
рис.2.11. Залежність глибини модуляції від товщини підкладки при температурі - 20 С.
Висновки
Відпрацьована методика оцінки величини модуляції сигналу ФПЗС від температури з урахуванням реальної об'ємної структури фотоприйомних пікселів за допомогою двовимірного приладно-технологічного моделювання (TCAD Synopsys)
Отримано залежності модуляції вихідного сигналу від температури і товщини підкладки для:
. діапазону температур 230-300 К
. товщини підкладок 15, 30, 50, 120 мкм
. питомі опори підкладок 50, 100, 1000, 2000 Ом * см
Визначено робочий діапазон температур (нижче - 20 С) та бажані товщини підкладки (менше 30 мкм) при питомому опорі підкладки в межах 100-1000 Ом * см
Новизна даної роботи полягає в тому, що за допомогою засобів двовимірного приладно-технологічного моделювання (TCAD Synopsys) вирішена задача оцінки величини модуляції сигналу ФПЗС від температури з урахуванням реальної об'ємної структури фотоприйомних пікселів.
Результати роботи застосовані в процесі проектування ФПЗС ОПТРОН - 6 на підприємстві ВАТ НВП ПУЛЬСАР
3.ОРГАНІЗАЦІЙНА - економічна частина
. 1 Анотація
У рамках випускної кваліфікаційної роботи розроблена методика моделювання матричних фоточутливих приладів із зарядним зв'язком (ФПЗС) зі зворотним засвіченням. ФПЗС зі зворотним засвіченням знаходять застосування в космічних дослідженнях. Необхідність розробки методики моделювання виникає для оптимізації моделі структури в процесі виробництва ФПЗС. Дана робота проводилася в Центрі проектування інтегральних схем, пристрій мікро- та наноелектроніки МГТУ МІРЕА і ВАТ НВП Пульсар. У даній частині дипломної роботи вирішуються проблеми планування та організації робіт, розрахунок договірної ціни, і економічна доцільність проекту.
. 2 Структура організації робіт
До складу робочої групи з проведення науково-дослідної роботи входять:
· Начальник центру проектування (ЦП) (науковий керівник);
