Mono- und bispektrale Typ-II Übergitter Focal Plane Arrays für das thermische Infrarot

© Foto Fraunhofer IAF

Prozessierter 3-Zoll-Wafer mit LWIR-Übergitter-Matrixdetektoren mit einer räumlichen Auflösung von 640 x 512 Bildpunkten und Teststrukturen im Randbereich.

Zur Reduktion von Gewicht, Größe und Leistungs­verbrauch sowie zur Erhöhung der Detektions- und Iden­ti­fikationsreichweite von Infrarot-Wärmebildgeräten und Warnsensorik-Systemen der nächsten Generation entwickelt das Fraunhofer IAF mono- und bispektrale antimonidische Typ-II Übergitter-Matrixdetektoren für die beiden atmosphärischen Transmissions­fenster bei 3 − 5 µm (MWIR, engl. mid-wavelength infrared) und 8 − 12 µm (LWIR , engl. long-wavelength infrared). Wir entwickeln hierzu neuartige Heterostruktur-Bauelemente, die im Vergleich zu herkömmlichen Photodioden einen um Größenordnungen reduzierten Dunkelstrom erzielen. Dies ermöglicht eine deutlich höhere Betriebstemperatur des Focal Plane Arrays, so dass kleinere, leichtere Kühlmaschinen mit reduziertem Leistungsverbrauch ohne Verlust an elektrooptischer Systemleistung eingesetzt werden können.

 

Projekttitel IRFPA-V − Typ-II Übergitterdetektoren für mono- und bispektrale Infrarot Focal Plane Arrays mit kleinem Rastermaß und hoher Betriebstemperatur
 
Laufzeit 2015 – 2018  
Fördermittelgeber Bundesministerium der Verteidigung
 
Kooperationspartner AIM Infrarot-Module GmbH, Heilbronn  
Projektleiter Dr. Robert Rehm  
Ziele
  • Vorentwicklung von Kernkomponenten für zukünftige Warnsensorik-Systeme zum Schutz fliegender Plattformen
  • Entwicklung von Heterostruktur-Bauelementen mit reduziertem Dunkelstrom auf Basis von InAs/GaSb Typ-II Übergittern
  • Erhöhung der Betriebstemperatur und Reduktion des Eigenrauschens von MWIR-Übergitterdetektoren
  • Erarbeitung der Herstellungs­technologie für LWIR-Matrixdetektoren mit kleinem Rastermaß
  • Aufbau- und Verbindungs­technologie für Focal Plane Arrays