Planare InGaAs-Matrixdetektoren für das kurzwellige Infrarot

3''-InP-Wafer mit InGaAs-basierten SWIR-Detektoren.
© Foto Fraunhofer IAF

3''-InP-Wafer mit InGaAs-basierten SWIR-Detektoren.

Im Vergleich zum Sichtbaren bietet der Spektralbereich des kurzwelligen Infrarot (SWIR) weit bessere Sichtweiten gerade unter schwierigen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise bei Rauch, Staub und Nebel. Aufgrund der praktisch nicht existierenden Eigenemission von Objekten basiert die Bildgebung im SWIR-Bereich vorwiegend auf der Detektion reflektiver Strahlung. Daher benötigen aktive wie auch passive SWIR-Kamerasysteme im Allgemeinen die Fähigkeit zum Nachweis äußerst geringer Photonenflüsse. Das Fraunhofer IAF entwickelt hierzu Materialwachstums- und Prozesstechnologien für bildgebende SWIR-Detektoren auf Basis von InGaAs-Photodioden mit sehr hoher Detektionsempfindlichkeit und geringer Dunkelstromdichte.

 

Projekttitel SWIR-plan – Planare InGaAs-Matrixdetektoren für das kurzwellige Infrarot
 
Laufzeit 2015 – 2017  
Fördermittelgeber Bundesministerium der Verteidigung
 
Kooperationspartner AIM Infrarot-Module GmbH, Heilbronn  
Projektleiter Dr. Frank Rutz
 
Ziele
  • InGaAs-basierte SWIR-Detektoren mit hoher Empfindlichkeit und geringem Dunkelstrom
  • Entwicklung angepasster Epitaxieverfahren auf Basis von Molekularstrahlepitaxie und Metallorganischer Chemischer Gasphasenabscheidung
  • Entwicklung einer planaren Prozesstechnologie zur Pixelstrukturierung mittels selektiver Zink-Diffusion
  • Prototyp einer hochempfindlichen SWIR-Kamera im Format 640 x 512 mit 15 µm Rastermaß
 
Publikation SWIR photodetector development at Fraunhofer IAF.
Rutz, F.; Kleinow, P.; Aidam, R.; Heussen, H.; Bronner, W.; A.; Sieck, A.; Walther, M.
In: Proc. SPIE 9481, Image Sensing Technologies: Materials, Devices, Systems, and Applications II, 948107 (2015); doi: 10.1117/112.2177802