Разработка типоразмерного ряда дискретных и многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения для сканирующих, акселерометрических и гироскопических систем

В ходе выполнения 2 этапа проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 17 июня 2014 г. № 14.575.21.0018 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 2 в период с 01.01.2015 г по 30.06.2015 г выполнялись следующие работы:

• Изготовление тестовых образцов элементарных ячеек (дискретный фотодиод)
• Исследование тестовых образцов элементарных ячеек (дискретный фотодиод)
• Проведение исследования, направленные на определение требований к технологическим операциям и критериям годности фотодиодов
• Разработка лабораторного технологического регламента изготовления тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции дискретного фотодиода
• Разработка топологических чертежей типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции фотодиода
• Изготовление тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции фотодиода
• Разработка программы и методики экспериментальных исследований тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения
• Проведение экспериментальных исследований тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения

При этом были получены следующие результаты:

В результате выполнения 2 этапа:

• Изготовлены тестовые образцы элементарных ячеек (дискретный фотодиод) в количестве 10 шт.
• Проведено исследование тестовых образцов элементарных ячеек (дискретный фотодиод). Показано, что разработанные тестовые образцы элементарных ячеек (дискретный фотодиод) удовлетворяют требованиям ТЗ.
• Определены требования к технологическим операциям и критериям годности фотодиодов. На основании полученных данных, оптимальный технологический маршрут целесообразно выбрать следующим:
  • термическое окисление до толщины 0,54 мкм
  • Создание неактивного p-слоя:
    • ионы B;
    • энергия Е = 10 кэВ;
    • доза D = 1∙10¹⁵ см^-2.
  • Создание активного приповерхностного слоя:
    • ионы BF₂;
    • энергия Е = 30 кэВ;
    • доза D = 5∙10¹⁴ см^-2.
  • Геттерирующий отжиг.
• Разработан лабораторный технологический регламент изготовления тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения на основе выбранной конструкции дискретного фотодиода, рассмотрены конструкторско-технологические решения.
• Разработаны топологические чертежи тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения. На основе данных топологических чертежей был создан комплект фотошаблонов.
• Изготовлены тестовые образцы типоразмерного ряда (2, 4, 16, 48 площадок) многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения с различными геометрическими размерами площадок (1×1 мм, 1,4×1,4 мм, 1,5×1,5 мм).
• Разработаны программы и методики экспериментальных исследований тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения.
• Проведены экспериментальные исследования тестовых образцов типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов фотовольтаического применения. Показано, что разработанные тестовые образцы типоразмерного ряда многоэлементных кремниевых фотодиодов удовлетворяют требованиям ТЗ.