Техника

Есть ли цифровые устройства с высокой чувствительностью к ультрафиолетовому излучению?

Я читал что обычный кремний для этого годится плохо. Но может быть есть другие материалы?
Ну блин каша в головах.. .
Цифровые устройства не обладают НИКАКОЙ чувствительностью, потому что они цифровые, и входной сигнал для них - 0 или 1. Ну или совокупность нулей и единиц.
Чувствительностью обладают ДАТЧИКИ. Которые по жизни никак не могут быть цифровыми, ибо задача датчика - пребразовать АНАЛОГОВУЮ входную величину (освещённость ячейки, к примеру) в АНАЛОГОВЫЙ выходной сигнал (чаще всего напряжение) . И вот чтоб с АНАЛОВОГО датчика получить ЦИФРОВЙ выход, там надо наворотить ещё кучу разного железа, в перую очередь - аналого-цифровой преобразователь.
This said, можно вернуться к вопросу ультрафиолетовой чувствительности цифровых камер (я так понял, что именно о них и вопрошает любопытный отрок) .
Обычный кремний ВЕЛИКОЛЕПНО подходит для детектирования ультрафиолета, поскольку ширина запрещённой зоны кремния (около 1,15 эВ) намного меньше энергии кванта ультрафиолетового излучения, кторая по минимуму - для ближнего УФ - составляет 3 эВ. А значит, такой квант, попав в кремний, вызывает в нём генерацию электронно-дырочной пары, а для достаточно жёсткого УФ (энергия кванта боьше 7,3 эВ) - даже двух.
Проблема же состоит именно в том, чтоб квант излучения попал в кремний. В обычных матрицах, которые применяются в фотографической аппаратуре, вся фоточувствительная поверхность закрыта цветокодирующими фильтрами, которые пропускают только красный, зелёный и синий свет (каждый пиксель - под фильтром своего цвета) . Ну там, понятно, спектралка каждого фильтра достаточно широкая, но всё равно есть выраженный максимум и СПАД характеристики пропускания фильтра вне пределов своей полосы. УФ излучение НЕ ПОПАДАЕТ в полосу пропускания цветокодирующего фильтра - а поэтому не попадает и в кремний и, значит, не может дать вклада в фотоотклик матрицы.

Но даже если снять с матрицы этот фильтр - всё равно остаются проблемы. Электроды. ПЗС (ну или КМОП) -датчик - довольно сложное устройство, в каждой ячейке которого есть более-менее развесистая электродная структура. Электроды эти - либо металл, либо поликристаллический кремний. С металлом и так всё ясно, а поликремний, будучи прозрачным в видимом свете, совершенно непрозрачен в УФ (фактически даже в видимом фиолетовом) . Так что даже и без такого фильтра матрица всё равно не обладала бы высокой чувствительностью к УФ.
Для специальных применений (прежде всего промышленность - контроль качества пластин при производстве микросхем, например; ну ещё и куча военных задач) применяются специальные конструкции ПЗС-матриц или линеек. В линейках как чувствительный элемент используется фотодиод большой площади (ему не нужны электроды, расположенные СВЕРХУ) , в матрицах используются приборы с освещением с обратной стороны подложки. Это специально обработанные приборы, в которых сама кремниевая подложка - уже после изготовления матрицы и даже резки кристалла! - стравливается до толщины в несколько микрон. Изображение проецируется на обратную сторону. Понятно, что на этой стороне электродов нет, и ВСЯ поверхность кремния оказывается фоточувствительной. В таких приборах (они жутко дорогие - десятки тонн грина) квантоый выход в ультрафиолете достигает 90%. То есть из десятка попавших на прибор фотонов девять дают вклад в выходной сигнал.
ВО
Волохина Ольга
51 295
Лучший ответ
содержимое микросхемы К537РФ1 стиралось при помощи ультрафиолетовой лампы. Для прохождения ультрафиолетовых лучей к кристаллу в корпусе микросхемы было предусмотрено окошко с кварцевым стеклом.
Елена Аленич
Елена Аленич
94 906
Это Вы о чём? о_0
Вова Иванов
Вова Иванов
8 455
Фотодатчиками называются (с УФ диапазоном)

Похожие вопросы