В России разработали аналог «змеиного зрения»

Новую технологию производства инфракрасных фотоприемных матриц разработали ученые Центра компетенций НТИ «Сенсорика» на базе Национального исследовательского университета «МИЭТ» (НИУ МИЭТ), сообщила пресс-служба вуза. По мнению специалистов университета, данная технология позволит камерам «видеть» в инфракрасном диапазоне подобно комарам, некоторым видам рыб и змей.

Такая особенность зрения позволяет ее обладателям успешно охотиться в темноте или в холодных водоемах: теплокровная добыча выглядит контрастно на более прохладном фоне. Камеры с такими фотоматрицами смогут различать объекты в тумане, условиях запыленности и даже за непрозрачными преградами, говорится в сообщении вуза.

По словам авторов разработки, сейчас в мире широко распространена технология производства матриц на основе кремния, но она обладает меньшими функциональными возможностями, чем изготовление фотоприемников на основе гетероструктурных соединений индий-галий-мышьяк (InGaAs) на подложке из фосфида индия.

«Гетероструктура – это последовательность тонких слоев, которые выращены друг за другом. Из таких слоев состоит и сама подложка. На этой подложке сформирована матрица разрешением 516х625 пикселей, размер одного пикселя составляет менее 20 мкм», – рассказал доцент кафедры квантовой физики и наноэлектроники НИУ МИЭТ Владимир Егоркин.

По его словам, созданный детектор работает в спектральном диапазоне 0,9–1,7 мкм. Одним из важных преимуществ применения детекторов в инфракрасном (ИК) диапазоне является то, что, по сравнению с видимой частью спектра, рэлеевское рассеяние (рассеяние света без изменения длины волны) в длинноволновой части спектра намного меньше. Поэтому камеры, работающие в коротковолновом ИК-диапазоне, могут видеть через пыль или туман значительно лучше, чем камеры, работающие в видимом диапазоне.

Также разработчики сообщили, что новая технология позволяет производителям России встать в один ряд с мировыми лидерами в области разработки и создания ИК-фотоприемных матриц и изготавливать камеры типа ANDANTA, FPA640x512-TE2, Germany, Xenics, XSW-640, Belgium.

Помимо задач ночного видения, приборы на основе фотоприемных устройств ближнего и коротковолнового ИК-диапазонов имеют широкое применение. Они используются для анализа отказов в микроэлектронной и полупроводниковой промышленности, неинвазивной оптической когерентной томографии в медицине и других задач.

Большая часть оптических материалов, таких как окна приемников, линзы или различные покрытия, работают и в инфракрасном диапазоне длин волн, что позволяет применять эти детали при конструировании устройств, значительно снижая их конечную стоимость.

В дальнейшем новая технология будет предложена микроэлектронным российским предприятиям, у которых есть в наличии оборудование для работы с широкозонными полупроводниковыми материалами, рассказал проректор по научной работе НИУ МИЭТ, директор Центра компетенций НТИ «Сенсорика» Сергей Гаврилов.

«При этом параметры конечной продукции инфракрасных фотоприемных устройств будет определять потребитель технологии исходя из конъюнктуры рынка. Разработанная в нашем центре технология изготовления ИК-фотоприемных модулей позволит создавать и производить конкурентоспособную конечную продукцию – инфракрасные фотоприемные устройства (ИК ФПУ)», – подчеркнул он.

Также Гаврилов отметил, что в ближайшем будущем в рамках деятельности Центра компетенций НТИ «Сенсорика» предполагается разработка технологии посадки изготовленных матриц на мультиплексорное устройство методом перевёрнутого чипа («флип-чип») или посадки на матрицу контактов «бампов» (шариков или столбиков припоя) кристалла.