3. Характеристикилинейчатыхфотоприемныхустройств

ИзмерениехарактеристикЛФПУпроводилосьнахолодномстендевтрехтемпературныхинтервалах:Т=4,2…6К,Т=10…12К,Т=14…16К.ПримерспектральнойзависимостичувствительностиЛФПУпритемпературеТ=6Кпоказаннарис.8.15.

10⁰

S/S_max

₁₀–1

₁₀–2

₁₀–3

141516171819202122

Длинаволны,мкм

Рис.8.15.СпектральнаязависимостьчувствительногоэлементаЛФПУ

ОбластьчувствительностиЛФПУраспространяетсядо20…22мкм.Зависимостьполученаввакуумномоптическомкриостатесиспользо-ваниемотрезающегоохлаждаемогофильтраизPb_0,79Sn_0,21Teтолщиной1ммсцельюсниженияуровняфоновойзасветки.Указаннаяспект-ральнаязависимостьснятапринеконтролируемойфоновойзасветке,

котораянамногопорядковвеличиныпревышаетфонвхолодномстенде.ПоэтомуреальнаяспектральнаяхарактеристикаЛФПУвусло-виях,соответствующихусловиямвстенде,можетотличатьсяотпри-веденнойнарисунке.

Абсолютныезначенияшумовичувствительностиэлементов

ЛФПУразличныдлятемператур,указанныхвыше.Вместестемраз-броспараметровотдельныхэлементовЛФПУимеетсходныйхарактервовсехиспользованныхтемпературныхинтервалах.

Вкачествеиллюстрацииорганизацииопросавходныхячеекмуль-

типлексора,обработкисигналаиеговиданавыходеУУКОСна

рис.8.16данафотографияосциллограммывыходногосигналаблокауправлениямультиплексорамидляодногоизмультиплексоровЛФПУприрабочейтемпературеТ=14К.Заслонкаизлучателяоткрыта.Диа-метрвыходнойдиафрагмыравен0,3мм.Температураизлучателярав-наТ=300К.

Элемент№64

Элемент№64

Элемент№1

100мкс 0,2В

Элемент№1

Рис.8.16.Фотографияосциллограммывыходногосигна-ласодногоизканаловприТ=14 Киоткрытойзаслонкеизлучателя,имеющеготемпературуТ=300 К

Каждаяиз«полочек»наосциллограммесоответствуетоднойизвходныхячеекмультиплексора.ДлядальнейшейобработкисигналаиспользуетсявстроенныйвперсональныйкомпьютерАЦП.АЦПсин-хронизовансУУКОСтак,чтозначениевыходногонапряжениядлякаждойизвходныхячеекмультиплексорасчитываетсясосреднейчас-ти«полочки».Нарисункевидныдванеработающихэлементавначале

ивконцефрагментаЛФПУ.Поначальномуиконечномуучасткамос-циллограммыхорошовиднапериодичностьопросавходовмультип-лексораблокомУУКОСчерез1мс.Хорошовиднотакже,чторазбросамплитудсигналаприосвещенииуработающихэлементовневелик.

Уровеньсигналапризакрытойзаслонкеизлучателя(темновойуро-

вень)непоказан,ноунеготакжеимеетсяотносительныйразбросам-плитудотэлементакэлементу,похарактерусхожийсприведеннымнаосциллограмме.

Нарис.8.17показаназависимостьотномераэлементавыходного

фотосигнала,т.е.разностивыходногосигналаприоткрытойизакры-

тойзаслонкеизлучателя,длядругогомультиплексора.Сигналоциф-ровывалсяАЦПиобрабатывалсясиспользованиемперсональногокомпьютера.УданногофрагментаЛФПУнеработающиеэлементыотсутствуют,аразбросчувствительностиэлементовЛФПУприис-пользованныхрежимахизмерениянаходитсявпределах20%.

Выходноенапряжение,В

5

1

1 ^{Номерэлемента} 64

Рис.8.17.Зависимостьвыходногофотосигналаскоммутатораотномераэлемента:

относительныйразброснапряжениясоответствуетотно-сительномуразбросучувствительностидлякаждогоизэлементовданногофрагментаЛФПУ;Т=10,4К;напря-жениесмещениянафоторезисторахU_с=2,2В;темпера-

тураполостиизлучателяТ_АЧТ=250К

Нарис.8.18даназависимостьнарастанияиспадафотосигналаотвременидляодногоизэлементовЛФПУприразныхтемпературахпо-лостиизлучателяитемпературеизмеренийТ=4,3К.ПрипроведенииэтихизмеренийрежимработыАЦПиУУКОСсинхронизировалсятак,чтопроизводиласьоцифровкавыходногосигналатолькосотдельноговыбранногоэлементаспериодичностью1мс.Напряжениесмещения

нафоторезистореразличнодляразныхтемпературизлучателя.Изри-сункавидно,чтохарактерноевремянарастанияиспадафотосигналаприоткрытииизакрытиизаслонкиизлучателяувеличиваетсяприснижениитемпературыизлучателя,чтосоответствуетуменьшениюосвещенностифоточувствительныхплощадокЛФПУ.

Выходноенапряжение,В

1с

1с ² _1с

1

1В

3

Время,с

Рис.8.18.ЗависимостьвыходногосигналаотвременидляодногоизэлементовЛФПУприТ=4,3Киразличныхтемпературахизлучателя:

1–Т_АЧТ=77К;2–Т_АЧТ=250К;3–Т_АЧТ=300К

Послевыключенияосвещениядажеприбольшихуровняхосве-щенностивследзаучасткомбыстрогоспадафотосигналаимеетсяне-большаядолговременная«подставка».ПриэтомхарактерноевремядляучастковбыстрогонарастанияиспадафотосигналаменяетсяотнесколькихсотыхдолейсекундыприТ_АЧТ=300Кдонесколькихсе-кундприТ_АЧТ=77К.

Нетолькопостояннаявремени,ноичувствительностьотдельных

элементовлинейкизависитоттемпературыизлучателя.Нарис.8.19

показаназависимостьампер-ваттнойчувствительностичувствительно-гоэлемента,приведеннаяквходумультиплексора.Величинавходногофототокарассчитываласьповеличинеизмеряемогонапряженияирас-четнойемкостиполевогоэлектродаключаТр_1нарис.8.12,котораясоставила10^–11Ф.

ПроведенныетестовыеизмеренияшумовотдельныхячееквходныхмультиплексоровпригелиевойтемпературедализначенияшумаU_шум210^–14АГц^–0,5.

S_инт,А/Вт

*

₁₀5

₁₀4

T=4,3К

100 150 200 250 300

ТемператураАЧТ,К

Рис.8.19.ЗависимостьприведеннойковходумультиплексоратоковойчувствительностиодногоизэлементовЛФПоттемпературыизлучателя:

зависимостиснятыпринеизменномнапряжениисмеще-нияначувствительномэлементеU_см=2,2Вдлявсех

температурАЧТ

Такимобразом,максимальноезначениетоковойчувствительностиоколоS_max=210^5А/Втисобственныйшуммультиплексорадаютми-нимальныйпределдляпороговоймощностишумаоколоМЭШ=

=110^–19ВтГц^0,5.Реальноэтавеличинанесколькобольшевзависимо-стиотрабочейтемпературыиуровняосвещенности.Этосвязаносна-

личиемсобственногошумафотоприемныхэлементов,снелинейно-стьюихчувствительности,атакжесзависимостьюобоихэтихпараметровоттемпературы.Экспериментальныеданныепомощности,эквивалентнойшуму–МЭШ,ипочувствительностиэлементоводногоизфрагментовЛФПУвсоставекремниевогомультиплексораи64-элементнойлинейкиприведенынарис.8.20.

Изэтихданныхвидно,чтопримерно85%элементовфрагмента

ЛФПУимеютМЭШменее10^–18,310^–18и510^{–17Вт/Гц0,5при}рабочей

температуре7,10и15Ксоответственно.Изрис.8.20,вследует,что

достигнутыепараметрынеявляютсяпредельными,таккакотдельныеэлементыЛФПУприТ=7КимеютМЭШменее510^{–19Вт/Гц0,5}.

ТаккакплощадьфотоприемнойплощадкичувствительногоэлементаЛФПУсоставляетА=10^–4см2,товеличинаМЭШ,равная

Количествоэлементов,%

100

80

60

40

20

100

Количествоэлементов,%

80

60

40

20

100

Количествоэлементов,%

80

60

40

20

0

024681012

–17 0,5

МЭШ,10 Вт/Гц

0

1234567

–18 0,5

М ЭШ,10 Вт/Гц

0

010203040506070

–19 0,5

МЭШ,10 Вт/Гц

а б в

Рис.8. 20.ЗависимостьколичестваэлементовфрагментаЛФПУотмощности,эквивалентнойшуму:

поосиординатотложенадоляэлементов,МЭШкоторыхменьшевеличины,указаннойнаосиабсцисс;рабочаятемператураЛФПУравна,К:а–Т=15,б–Т=10,в–Т=7;температураполостиизлучателяравна,К:а–Т_АЧТ=130,б–Т_АЧТ=100,в–Т_АЧТ=78

10^{–18Вт/Гц0,5},соответствуетобнаружительнойспособностиD*=

=10^16смГц^0,5,чтовпринципереализуетсятольковусловияхнизкогофонадляуказанногоспектральногодиапазона.

РазбросэлементовЛФПУпочувствительностидостаточновысок.Темнеменееонтипичендляфотоприемникованалогичноготипа.Повсейвидимости,разброспараметровЛФПУопределяетсякакнеодно-родностямиисходныхмонокристалловBaF_2ивыращенныхнанихпленокСОТ,такиразбросомхарактеристикотдельныхячеекмульти-плексоров.Так,некотороеизменениережимовработысхемысчитыва-нияможетвестикизменениюнетолькопороговыххарактеристикЛФПУ,ноиформыраспределенияМЭШичувствительностипоэле-ментам.Этохорошовидноизрис.8.21,накоторомприведеныданные,аналогичныеприведеннымнарис.8.20,носнесколькоизмененнымипостоянныминапряжениями,управляющимимультиплексором.

Изрис.8.21видно,чтопринекоторомувеличениисреднейчувст-

вительностикардинальноизменилосьеераспределениепоэлементамисреднеквадратичноеотклонениечувствительностисоставиловдан-номслучае45%.

Такимобразом,представляется,чтоуописаннойтехнологии

ЛФПУимеютсярезервыкаквуменьшенииМЭШ,такивувеличении

100 ³⁰

25

Количествоэлементов,%

80

Количествоэлементов,%

20

60

15

40

10

20

5

0

0 5 10 15 20 25

–19 0,5

МЭШ,10 Вт/Гц

0

0 10 20 30 40 50

Чувствительность,10^14В/Вт

а б

Рис.8.21.РаспределениеМЭШ(а)ичувствительностипоэлементам(б)притемпературеЛФПУТ=7К,ноизмененныхзначенияхпостоянныхнапряженийУУКОСпосравнениюсрис.8.20;среднеквадратичноеоткло-

нениечувствительностисоставляет45 %

однородностиэлементовпочувствительностизасчетиспользованияболееоднородныхисходныхподложекфтористогобарияилизаменыих,например,накремний,атакжезасчетулучшенияоднородностихарактеристиквходныхячеекмультиплексоров.

Посколькуфоточувствительныеэлементывданномслучаеполно-

стьюэлектрическиизолированыдруготдруга,тооптоэлектроннаясвязь

междунимисведенакминимумуиопределяетсявосновномбликами(вторичнымотражениемрегистрируемогоизлучения)внутриконструк-ции,вкоторойразмещаетсяФПУ.Некоторыеограничениявиспользо-ванииразработанногоЛФПУмогутбытьсвязанывосновномсдоволь-нобольшимипостояннымивремени,особенно–прималыхуровняхосвещенияфотоприемныхплощадок.Вместестемтакиеограничениянепринципиальны.Влитературеимеютсясведения,чтозадержаннаяфотопроводимостьвСОТ<In>можетбыть«погашена»различнымиспособами,втомчисле–приложениемкфоточувствительнымэлемен-тамнакороткоевремядостаточносильногоэлектрическогополя,соот-ветствующегоприразмерахфотоприемныхплощадокпорядка100мкм²

напряжениюоколо20В.ТогдаснижениеинерционностиЛФПУтехни-ческилегкорешаетсяпутемнезначительноймодификацииконструкциимультиплексоровиблокауправления.

Кромеэтого,требованиякинерционности(быстродействию)от-дельныхэлементов,какправило,снижаютсявЛФПУсбольшимчис-ломэлементов.Вчастности,вматричныхФПУбольшогоформататребованиякбыстродействиюфотоприемниковопределяютсячасто-тойкадров,типичноезначениекоторойобычнолежитвдиапазонеотдолейсекундыдонесколькихсекунд.

4. МАТРИЧНЫЕФОТОПРИЕМНИКИНАОСНОВЕСОТ<IN>

ВосновуконструкцииМФПУположеныпринципы,аналогичныеиспользованнымвконструкцииЛФПУ.Примененатакжеибольшаячастьтехнологическихприемов,использованныхприсозданииЛФПУ.ЗабазовыйвариантматрицыФПУбылавыбранасхема,вкоторойосуществляетсянепараллельнаяадресацияккаждомуизэлементовсприменениемтехнологиифлип-чип,аадресацияпострокамистолб-цамчувствительныхэлементов.Причинойтакоговыборапослужили

следующиесоображения.

Во-первых,притакомподходевМФПУиспользуютсядвасравни-тельнопростых«линейчатых»мультиплексора,анематричныймуль-типлексорразмерностью6464элементаибольшесбольшойстепе-ньюсложности.Технологиялинейчатыхмультиплексоровхорошоосвоена,эффективноиспользованаприсозданииЛФПУиобеспечива-етвысокийпроцентвыходагодныхмультиплексоровкакприизготов-лении,такипримонтажеФПУ.

Во-вторых,саматехнологияфлип-чип,т.е.подсоединениеМФПкматричномумультиплексорувперевернутомположениичерезиндие-выестолбы,сложна,требуетпрецизионногопозиционированиясис-пользованиеминфракрасныхмикроскопов,атакжесоблюдениядоста-точножесткихусловийпоудельномудавлениювместахсоединений,длятогочтобыизбежатьухудшенияхарактеристикфотоприемных

элементов.ВцеломжеособенноститакойтехнологииприводяткуменьшениювыходагодныхМФПУ.

Выборадресациипострокамистолбцампозволилиспользовать

отработаннуюнаЛФПУтехнологиюиосуществитьсборкуМФПУводнойплоскостисиспользованиемметаллизированныхполиимидных

шлейфов.КакивслучаеЛФПУ,освещениефотоприемныхплощадоквэтомслучаепроизводитсясосторонысвободнойповерхности,анесостороныподложкиизфтористогобария,длинноволновойкрайпро-пусканиякоторогоограниченпримерно14…16мкм.Использованиеотработаннойтехнологиисосвободнымдоступомкместамсоедине-нийикповерхностимультиплексоров,икповерхностиМФПпозволя-етудешевитьразработкуиизготовлениеМФПУзасчетувеличенияпроцентавыходагодных.ЭтодостигаетсяблагодаряболеепростомумонтажуивозможностиисправлениядефектовотдельныхсоединенийнаразличныхэтапахсборкиМФПУ.

Необходимоотметить,чтовозможностьиспользованияуказаннойсхемысборкиМФПУпринципиальнообусловленаиспользованием

изолирующейподложки.Еереализациянапроводящихподложкахпредставляетсякрайнепроблематичной.

Кнедостаткамсхемысадресациейпострокамистолбцамможноотнестименьшеевремянакоплениясигналавячейкемультиплексора,котороепримерносоответствуетвремениобращенияУУКОСкот-дельнойстроке,анеполномувременипросмотракадра,каквМФПУспараллельнойадресацией.ВэтомслучаенеизбежнопринципиальноеограничениепороговыххарактеристикМФПУ,которыесоответствуютхарактеристикамЛФПУстакимжеразмеромстроки.Выигрышза-ключаетсяглавнымобразомвотсутствиимеханическогосканированияприформированиикадра.

ПринципиальнаясхемакомпоновкиМФПУсадресациейкфото-

чувствительнымэлементампострокамистолбцамдананарис.8.22.

Вовремясчитыванияфотосигналасвыделеннойстрокигоризонталь-

ныммультиплексором1нанеечерезсоответствующуюгоризонтальнуюшинумультиплексорастолбцов2подаетсянапряжениесмещения.Ос-тальныестрокичерезэтотжемультиплексорзакороченыназемлю.

Рис.8.22.СхемакомпоновкиМФПУсадресациейкфоточувствительным

¹ элементампострокамистолбцам:

1. –строчный(основной)коммутатор;

2. –коммутаторстолбцов;3–фоточув-

₂ ствительныйэлемент;стрелкойуказанастрока,котораяопрашивается;–ячей-

кастрочногокоммутатора,сигналско-

3. торойвданныймоментобрабатывается

Рис.8.23.Упрощеннаяэлектрическаяэквива-лентнаясхемаработыМФПУсадресацией

построкамистолбцам: ^R*

R–сопротивлениеэлемента,скоторогоизмеряет-сяфотосигнал;R*–суммарноесопротивлениеостальныхэлементовстолбца,вкоторомнаходит-сяэлементR;R_z–входноесопротивлениеячейкипредусилителя(амперметра)

R R_z

A

УпрощеннаяэлектрическаясхемасчитываниясигналасотдельногоэлементаМФПпопредлагаемойсхемепоказананарис.8.23.

Вмоментвремени,которомусоответствуетрисунок,измеряетсяфототокчерезэлементссопротивлениемR.Приэтомонделитсямеж-дувнутреннимсопротивлениямиусилителя(амперметра)R_zиэквива-лентнымсопротивлениемR*всехостальных63элементовстолбца,помеченногонапредыдущемрисункезвездочкой..Расчетыпоказыва-ют,чтохарактеристикитакогоМФПУнеоченьсниженыпосравне-ниюсаналогичнымЛФПУдажевтомслучае,когдаR_zR*.

Емкостьстрочногомультиплексорадолжнабытьувеличенав

МФПУпосравнениюсЛФПУ.Реальноонабылаувеличенапримернодо20пФ.Длявсехрабочихтемператур,прикоторыхтестировалосьЛФПУ,сопротивлениеэлементовЛФПсоставлялонеменее10^10Омкаквтемноте,такиприосвещении.Этоозначает,чтоуказаннаявели-чинавходнойемкостиC310^–3собеспечивалавеличинуR*,чтодос-таточнодляреализацииописываемогопринципасчитываниясигнала.

Некотороеувеличениевходнойемкостипредусилителяведетк

уменьшениювеличинывыходногосигнала,котораязадаетсяизмене-ниемнапряжениянаполевомэлектродеключаТр_1(см.рис.8.12)сем-костьюC,засчетпротеканиятокачерезфоточувствительныйэлемент,конструкциякоторогопрактическиодинаковаидляЛФП,идляМФП.ЭтоуменьшениебылоскомпенсированоувеличениемкоэффициентаусилениявыходногоусилителяУУКОСдлястрочногомультиплексорапримернов4разапосравнениюсЛФПУ.

Востальномпринципработыиконструкциястрочного(основного)мультиплексораМФПУиУУКОСвчастиуправленияиобработкифо-тосигналаполностьюаналогичныЛФПУ.

ПринципкомпоновкиМФПУразмерностью128128элементовпоказаннарис.8.24.

1

2

3

Рис.8.24.Принципиальнаясхемакомпо-новкиисчитываниясигналавМФПУразмером128128элементовсадресациейпострокамистолбцам:

1–строчный(основной)мультиплексор;2–мультиплексорстолбцов;3–сегментМФП

размером6464элемента

МФПнаосновеэпитаксиальнойпленкиСОТ<In>выполненанаодномкристаллеиимеетразмер128128элементовсразмеромкаж-дойячейки(пикселя)100100мкм².

Онасостоитизчетырехизолированныхдруготдругасегментов3

размером6464элемента,каждыйизкоторыхуправляетсяотдельнымгоризонтальным(основным)мультиплексором1ивертикальныммультиплексором(мультиплексоромстолбцов)2.Возможныйвариантпострочногоопросакаждогоизсегментовпоказанлиниямисострел-койвнаправленииопроса.

ПрииспользованиидляработыстакимМФПУодногоУУКОСвовремясчитываниясигналасострокиодногоизсегментоввстрочныхмультиплексорахтрехдругихсегментовведетсянакоплениеполезногосигналассоответствующихстрок.Вэтомслучаепроигрышвовреме-нинакоплениясигналапосравнениюсосхемойспараллельнойобра-

боткой(монтажтипа«флип-чип»)дляМФПУразмером128128эле-ментовсоставитпримерно64/(3…4)раза,апопороговымхарактери-стикам–4...5раз.Такойнеоченьбольшойпроигрыш,какуказывалосьвыше,компенсируетсярядомдостоинств,связанныхспростотойсбор-киМФПУибольшимчисломвыходагодныхсборок.

СхематичноеизображениефрагментаМФПсчетырьмяфоточувст-

вительнымиэлементами(фоторезисторами)представленонарис.8.25.

100мкм

80мкм

Ti+Al+Ti

80мкм

100мкм

COTln

BaF₂

Рис.8.25.СхематичноеизображениечетырехфоточувствительныхэлементовМФПсадреса-циейпострокамистолбцам.ГоризонтальныеивертикальныешиныTi+Al+Tiизолированыдруготдругаслоемфоторезиста.Горизонталь-ныешиныимеютконтактспленкойСОТ<In>вверхнихобластяхкаждойизфоточувстви-тельныхплощадок,вертикальныешиныимеютконтактвнижнихобластяхкаждойизфото-чувствительныхплощадок

ТехнологияипоследовательностьмонтажаМФПУвцеломсходнастехнологиейЛФПУ.НекотороеотличиевсборкеМФПУотЛФПУзаключаетсявтом,чтоограниченныеразмеры«холодногостенда»дляиспытанийМФПУнепозволяютразмещатьгоризонтальныеиверти-кальныемультиплексорыводнойплоскости.Этосвязаностем,чтокристаллМФПимеетразмерпримерно1414мм²,аширинамульти-

плексоровсоставляетсвыше3и4ммдлявертикальныхигоризон-тальныхсоответственно.Поэтомусоединительныешлейфыверти-кальныхмультиплексоровпримонтажеМФПУизгибаютсяна180,асамимультиплексорыразмещаютсянаобратнойсторонемонтажнойплатыразмером7019мм².

Экспериментальныерезультатыраспределенияшума,чувствитель-

ностиипороговогопотокапоэлементамсегментаМФПУпритемпе-ратуреТ=10Кпредставленынарис.8.26ввидедвумерныхгисто-грамм,гдеамплитудасоответствующихвеличинтембольше,чемсветлееобласть,соответствующаяопределенномуэлементуМФПУ.Погоризонталиотложенномерэлементавстроке,повертикали–встолбце.Тоестьвданномслучаеосновной(строчный)мультиплексоррасположенгоризонтально.

60

Номерстолб^ца

50

40

30

20

10

102030405060

Номерстро^ки

60

^{Номерст}олбца

50

40

30

20

10

102030405060

Номерстроки

60

50

40

30

20

10

102030405060

Номерстроки

а б в

Рис.8.26.Гистограммыраспределенияпоэлементамшума(а),чувстви-тельности(б)имощности,эквивалентнойшуму–МЭШ,(в)дляфрагментаМФПУразмером6464элемента:

температураизмеренийТ=10К;основноймультиплексоррасположенгоризон-тально;белыеобластинагистограммахсоответствуют:а–шумусвыше1,2мВ/Гц^0,5;б–чувствительностисвыше5,510^12В/Вт;в–МЭШсвыше110^{–16Вт/Гц0,5};черныеобластисоответствуют:б–чувствительностименее

110^12В/Вт;в–МЭШменее110^{–17Вт/Гц0,5}

Изприведенныхрисунковхорошовидно,чтораспределениехарак-теристикпоэлементамимеетярковыраженный«сетчатый»вид,чтоестественнодлясхемыопросапостолбцамистрокам.Особеннохо-рошоэтовиднодляраспределенияшума(рис.8.26,а),существенныйвкладвкоторыйдаютобамультиплексора.Изэтогожерисункаследу-ет,что,покрайнеймередляотдельныхвходныхячеекмультиплексо-

ра,основнойвкладвшумэлементовМФПУможетдаватькремниевыймультиплексор,анесобственноотдельныефоторезисторы.ТоестьограничениепороговыххарактеристикиМФПУ,иЛФПУможетбытьобусловленомультиплексорами,анефоточувствительнымиэлемен-тами.

Изрис.8.26,бследует,чторазбросчувствительностикакдляМФПУ,такидляЛФПУможеттакжеопределятьсяразбросомпара-метроввходныхячеекосновного(строчного)мультиплексора.Вчаст-ности,видно,что8-яи63-явходныеячейкипрактическинеработают,аусилениеячеек3,11,14и51существеннопревышаетсреднийуро-вень.Отметим,чтотакаяинформациянемоглабытьполученанаос-новестатистическогоанализахарактеристикЛФПУ.Интереснотакжеотметить,чтооптоэлектроннаясвязьмеждуотдельнымифоточувстви-тельнымиплощадкаминеслишкомвелика.Например,хорошовиднаотдельнаянеработающаяячейка63,котораяпрактическиневлияетнаизмеряемыехарактеристикисоседнихячеек62и64.Хорошовидныотдельныеэлементысповышеннойчувствительностьюнапересече-нии20-гостолбцаи50-й,58-йстрокиряддругихотдельныхэлемен-товсвеличинойчувствительности,сильноотличающейсяотсредней.

Гистограммараспределенияпоро-говоймощностипоэлементам(рис.

8.26,в)являетсясуперпозициейгис-тограммчувствительностиимощно-стииотражаетихособенности.Хо-рошовидно,чтостолбцыистроки,вкоторыхимеетсябольшоеколичествоэлементовсМЭШ,превышающейвеличину10^{–16Вт/Гц0,5},четкокорре-лируютссоответствующимистолб-цамиистрокамисповышеннымуровнемшума.Этоозначает,чтозаухудшенныезначенияпороговыхха-рактеристикрядаэлементовМФПУотвечаютвосновномповышенныешумыотдельныхячеекмультиплек-сора.Виднотакже,чтоимеетсязна-чительноеколичествоэлементов,длякоторыхМЭШменее10^{–17Вт/Гц0,5}.

50

Числоэлементов,%

40

30

20

10

0

0,3 1 3 10 30

–16 0,5

МЭШ,10 Вт/Гц

Рис.8.27.Гистограммараспре-деления мощности, эквива-

лентнойшуму

Гистограммараспределениямощности,эквивалентнойшуму(МЭШ),приведенанарис.8.27.

Примернодля60%ячеекМЭШнепревышает10^{–16Вт/Гц0,5}.Эта

величинасущественнобольше,чемдляЛФПУ.Такоепревышениечастичносвязаносорганизациейобработкисигналасадресациейпострокамистолбцам,ачастично– схарактеристикамикремниевогомультиплексораипленкиСОТ.Вместестемприведенныеэкспери-ментальныеданныепоказывают,чторазработаннаятехнологияможетбытьиспользованакакосновадлясозданияМФПУсвысокимипоро-говымихарактеристиками.