Эффективная фоточувствительная поверхность кремниевых фотоумножителей

Представлены результаты исследования по определению эффективной площади фоточувствительной поверхности кремниевых фотоумножителей (SiФЭУ) при рабочем напряжении питания, а также установлению зависимости этой характеристики от приложенного напряжения питания. Для проведения исследования выбраны кремниевые фотоумножители КОФ5-1035 (Беларусь), Кеtек РМ 3325 и ON Semi FC 30035 (Германия). Предложена экспериментальная установка, с помощью которой определено, что увеличение напряжения питания приводит к увеличению площади эффективной фоточувствительной поверхности SiФЭУ. Получено, что максимальное значение чувствительности при рабочем напряжении наблюдается в центральной части фоточувствительной поверхности и симметрично уменьшается при приближении пятна оптического зонда к краю этой поверхности. Полученные результаты могут быть применены при создании приборов для регистрации оптического излучения видимого диапазона на базе кремниевых фотоумножителей.

1. Клемин С. и др. Кремниевый фотоэлектронный умножитель. Новые возможности // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2007. № 8. С. 80—86.

2. Staglianoa M., Abegão L., Chiericia A., d’Erricoa F. Silicon photomultiplier current and prospective applications in biological and radiological photonics // EPH — Intern. Journal of Science and Engineering. 2018. Vol. 4, iss. 10. P. 21.

3. Modi M. N., Daie K., Turner G. C., Podgorski K. Two-photon imaging with silicon photomultipliers // Opt. Express. 2019. Vol. 27, N 24. Р. 35830.

4. Соболева Н. А., Меламид А. Е. Фотоэлектронные приборы. М.: Высш. школа, 1974. 376 с.

5. Гулаков И. Р., Холондырев С. В. Метод счета фотонов в оптико-физических измерениях. Минск: Университетское, 1989. 256 с.

6. Лебедев А. И. Физика полупроводниковых приборов. М.: Физмалит, 2008. 488 с.

7. Войцеховский А. В., Ижнин И. И., Савчин В. П., Вакив Н. М. Физические основы полупроводниковой фотоэлектроники. Томск: Изд. дом Томск. гос. ун-та, 2013. 560 c.

8. О’Нилл К., Павлов Н., Джексон К. Новый кремниевый фотоумножитель с быстродействующим выходом компании SensL // Фотоника. 2013. № 1 (37). С. 76—83.

9. Дудник А. В., Курбатов Е. В., Валтонен Э. Амплитудные и скоростные характеристики многопиксельных счетчиков фотонов S10931-050P и S10931-100P производства „Hamamatsu Photonics“ // Journal of Kharkiv University: Рhysical series „Nuclei, Particles, Fields“. 2012. Vol. 991, iss. 1 /53/. Р. 69—74.

10. Ramadhani E. A. Mini Review of Lifi Technology: Security Issue // Intern. Journal of Computer and Information System (IJCIS) Peer Reviewed. 2022. Vol. 03, iss. 03. P. 90—93.

11. Исследование характеристик матричных лавинных фотоприемников в режиме счета фотонов / И. Р. Гулаков, А. О. Зеневич, Е. В. Новиков, О. В. Кочергина, А. А. Лагутик // Успехи прикладной физики. 2021. Т. 9, № 3. С. 216—223.

12. Гулаков И. Р., Зеневич А. О., Кочергина О. В. Спектральные характеристики кремниевых фотоэлектронных умножителей // Успехи прикладной физики. 2021. Т. 9, № 2. С. 164—171.

13. Зеневич А. О., Кочергина О.В. Исследование динамического диапазона кремниевых фотоэлектронных умножителей // Изв. вузов. Электроника. 2021. Т. 26, № 1. С. 30—39.

14. Гулаков И. Р., Зеневич А. О. Фотоприемники квантовых систем. Минск: УО ВГКС, 2012. 276 с.

15. Асаенок М. А., Зеневич А. О., Кочергина О. В., Новиков Е. В., Сорока С. А. Работа кремниевых фотоэлектронных умножителей со структурой p+–p–n+ в режиме одноквантовой регистрации // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя фізіка-тэхнічных навук. 2020. Т. 65, № 3. С. 349—356.