Научно-методические основы совершенствования функциональных блоков оптоэлектронных систем инфракрасного диапазона с фотоприемниками на основе теллурида кадмия-ртути тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, доктор наук Сагинов Леонид Дмитриевич

• Сагинов Леонид Дмитриевич
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Сагинов Леонид Дмитриевич

Введение

Глава 1 Оптические и фотоэлектрические свойства CdxHg1-xTe в диапазоне длин волн 5-150 мкм

1.1 Цели и задачи проведения исследований оптических и фотоэлектрических свойств CdxHg1-xTe

1.2 Обзор литературы по результатам исследований CdxHg1-xTe

1.3 Методика экспериментальных исследований и образцы

1.4 Исследование оптических параметров Cdo,2Hgo,8Te в области края фундаментальной полосы

1.5 Исследование однородности состава образцов CdxHg1-xTe методом рентгеновского энергодисперсионного анализа

1.6 Влияние флуктуаций состава на оптические свойства Cd0,2Hg0,8Te

1.7 Оптические свойства Cd0,2Hg0,8Te в длинноволновой области спектра

при температурах от криогенной до комнатной

1. 8 Выводы к разделам

1.9 Экспериментальное исследование фотопроводимости Cd0,2Hg0,8Te в области фундаментальной полосы поглощения

1.10 Экспериментальное исследование фотопроводимости Cd^^g!),^ в несобственной области спектра

1.11 Обсуждение результатов исследований фотопроводимости

1.12 Использование результатов оптических, фотоэлектрических и рентгеноспектральных исследований теллурида кадмия-ртути при разработке многоэлементных фотоприемников на его основе

1.13 Выводы к главе

Глава 2 Коррекция неоднородности многоэлементных фотоприемных устройств по сигналам сцены

2.1 Актуальность исследований

2.2 Обзор литературы и общая характеристика рассматриваемого метода

2.3 Схема процесса коррекции

2.4 Процессы регистрации изображения

2.5 Парные связи элементов ФПУ

2.6 Определение корректирующих коэффициентов и корректирование неоднородности

2.7 Математическое моделирование коррекции неоднородности сканируемых многоэлементных фотоприемных устройств по сигналам сцены

2.8 Математическое моделирование коррекции неоднородности матричных фотоприемных устройств по сигналам сцены

2.9 Выводы к главе

Глава 3 Спектроскопия тепловизионных изображений

3.1 Введение

3.2 Использование явления полного внутреннего отражения для спектральной фильтрации изображений

3. 3 Метод фильтрации

3.4 Конструкции мультиспектрального тепловизора на основе явления полного внутреннего отражения

3.5 Выводы к главе

Глава 4 Тепловизионно - термографическое исследование распределения температурного поля различных объектов техники и народного хозяйства

4.1 Тепловизионно - термографическое исследование распределения плотности тока по площади фотоэлектрических преобразователей

4.2 Применение тепловизионных систем в ветеринарии

4.3 Выводы к главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Список иллюстративного материала

Приложение А

Приложение Б

Введение

Физические критерии функционирования оптоэлектронных систем инфракрасного диапазона основываются на фундаментальных принципах построения спектрально-оптического канала этого диапазона, создании фотоприемников для него и программно-математических блоков обработки сигналов. Тепловизионные устройства являются наиболее обширным классом такого рода систем. Они обеспечивают визуализацию потоков инфракрасного излучения и на начальном этапе своего развития отвечали главным образом потребностям военного применения - обнаружение объектов с повышенной по сравнению с окружающей средой температурой. В зависимости от температуры такого объекта приборы работают в одном из диапазонов длин волн инфракрасного спектра - 1,5 - 2,5 мкм (ближний), 3 - 5 мкм (средний), 8 - 12 мкм (дальний), где поглощение и рассеяние излучения атмосферными газами относительно невелико. В контексте развития тепловизионного направления постоянно развиваются и совершенствуются научно-методологические основы, положения и принципы работы функциональных узлов таких устройств.

По мере совершенствования элементной базы и конструкционных решений снижалась цена устройства и расширялась сфера его применения - медицина, энергетика, экология, космические исследования, а также коммерческие направления. Существенный прогресс произошел в области разработки фотоприемников. Здесь от одноэлементных примесных приемников на основе классических кремния и германия перешли к узкозонным двух- и трехкомпонентным полупроводникам и позже - к четверным, работающим в области собственного поглощения инфракрасного излучения.

Большой вклад в разработку оптоэлектронных приборов инфракрасного диапазона и его структурных элементов внесли Л.Н. Курбатов, М.М. Мирошников, Н.В. Васильченко, А.Л. Асеев, В.П. Иванов, Ю.Г. Якушенков, И.С. Гибин, В.А. Павлова. Исследованиями исходных материалов и разработкой

фотоприемников на их основе занимались В.И. Стафеев, И.И. Таубкин, М.А. Тришенков, В.И. Иванов-Омский, А.В. Войцеховский, В.М. Лакеенков, В.П. Пономаренко, А.И. Дирочка, Ф.Ф. Сизов, В.Н. Овсюк, А.Ю. Шилейка, Э.Ю. Салаев, В.В. Богобоящий, И.И. Ижнин, С.А. Дворецкий. Существенные результаты в области разработки элементов оптического канала для оптоэлектронных систем инфракрасного диапазона получили В.И. Пустовойт, В.Г. Бондур, В.Э. Пожар, В.В. Тарасов, С.Г. Каленков. Интерес представляют результаты работы большого числа зарубежных ученых, среди которых можно отметить таких как П.В. Нортон, Б.Ф. Андерсен, Г.Ф. Фулоп, А. Рогальский, Ю. Немировски, В. Гопал, П. Триболет, Д. Розенфельд.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научно-методические основы совершенствования функциональных блоков оптоэлектронных систем инфракрасного диапазона с фотоприемниками на основе теллурида кадмия-ртути»

Актуальность работы

1. Оптоэлектронные параметры КРТ. Одним из наиболее эффективных и чаще всего применяемых для изготовления фотоприемников материалов является материал на основе смешанного твердого раствора теллурида кадмия и теллурида ртути - («кадмий-ртуть-теллур», КРТ, CdxHg1-xTe, Hg1-xCdxTe). В зависимости от мольной доли теллурида кадмия (х) в этом материале изменяется ширина запрещенной зоны этого полупроводника, в частности, для х ~ 0,2 край собственного (фундаментального) поглощения попадает в область длины волны 12 мкм при криогенных температурах в области жидкого азота, которые являются рабочими для фотоприемников на основе КРТ. На момент постановки задач настоящей работы технология изготовления монокристаллического теллурида кадмия-ртути имела относительно устойчивый характер на Заводе чистых металлов в г. Светловодске (Украина). Проводимые исследования материала касались в большей степени электрофизических характеристик и их влияния на параметры изготавливаемых приборов. Оптические и фотоэлектрические явления исследовались в меньшем объеме и были посвящены главным образом определению зависимости ширины запрещенной зоны от температуры и состава (х). При этом было выяснено, что спектральная зависимость края поглощения

отличается от корневой, характерной для прямозонных переходов, и различные исследователи по своему усмотрению определяли значение оптической ширины запрещенной зоны по краю поглощения в спектральной зависимости, который соответствовал коэффициенту поглощения 500 см-1, 600 см-1 или 1000 см-1.

По этим причинам существенный интерес представляли совместные исследования оптических и фотоэлектрических свойств материала CdxHg1-xTe в широкой области температур и длин волн инфракрасного диапазона спектра. На основании этих исследований было необходимо найти корректный способ определения оптической ширины запрещенной зоны и соотнести её со спектром фотопроводимости того же образца материала. Результаты таких исследований спектральной зависимости коэффициента поглощения, положения и формы длинноволнового края собственного поглощения представляют не только физический интерес, но и позволяют повысить эффективность практического использования материала КРТ для изготовления фотоприемников.

Значительный интерес представляют исследования оптических и фотоэлектрических явлений в длинноволновой области спектра за краем собственного поглощения. На момент постановки задач настоящей работы исследования в этой области проводились за рубежом и были посвящены структуре фононного спектра. Повышенный интерес был обусловлен наличием двух компонентов в твердом растворе. Было показано, что в спектре имеется две пары LO и ТО фононов, отвечающих соответственно CdTe и HgTe. Области максимального отражения («остаточных лучей») инфракрасного излучения в промежутке между соответствующими LO и ТО фононами для состава х = 0,2 примыкают друг к другу в диапазоне длин волн 60-80 мкм.

Исследования оптических характеристик за краем собственного поглощения не ограничиваются только фононами. Не менее интересной, а с практической точки зрения даже более важной является информация о наличии примесных электронных уровней в запрещенной зоне. В общем случае наличие таких уровней также может влиять на спектральные характеристики материала за счет поглощения квантов инфракрасного излучения при переходах носителей заряда с

примесных уровней в валентную или запрещенную зоны. Наличие примесных уровней увеличивает токи рекомбинации неравновесных фотовозбужденных носителей заряда и влияет тем самым на характеристики фотоэлектрических приборов. Очевидно, что если полоса остаточных лучей находится вблизи или перекрывается со спектральной областью примесного поглощения, то исследовать необходимо как оптические, так и фотоэлектрические характеристики материала. В этой связи выявилась необходимость исследований оптических и фотоэлектрических характеристик за краем собственного поглощения материала CdxHg1-xTe состава х ~ 0,2 как нашедшего наиболее широкое практическое применение.

Исследуемый материал является смешанным полупроводником на основе теллурида кадмия и теллурида ртути. Понятно, что при сколь угодно совершенной технологии не исключены флуктуации состава и при градиенте ширины запрещенной зоны по составу dEg/dx ~ 1,6 эВ, т.е. при изменении х на 0,01 Eg изменяется на 16 мэВ. Для х ~ 0,2 это изменение составляет более 10% и при этом край собственного поглощения в области X ~ 12 мкм сдвигается на АХ = 1,3 мкм. Очевидно, флуктуации состава КРТ, при их наличии, будут влиять на оптические характеристики материала в области края собственного поглощения. Информация в литературе по этому вопросу на момент постановки задач работы практически отсутствовала. С целью выяснения наличия флуктуаций состава и их величины было необходимо провести соответствующие исследования.

2. Коррекция неоднородности сигналов многоэлементных фотоприемных устройств. Очередным этапом развития фотоприемников стал переход от одноэлементных приемников к многоэлементным. Такие «линейчатые» приемники работали, как правило, с однокоординатным сканированием в режиме временной (здесь и далее в некоторых словах ударные гласные выделены курсивом и полужирным шрифтом) задержки и накопления, а в оптической схеме «матричных» приемников сканер уже отсутствовал (так называемый «смотрящий» вариант оптосхемы). При использовании многоэлементных

приемников, таким образом, существенно упрощается подвижная оптико-механическая часть прибора, где от двухкоординатного сканера переходят к однокоординатному или обходятся без него.

С другой стороны ясно, что при изготовлении многоэлементных приемников практически невозможно обеспечить абсолютно одинаковой основную характеристику для всех элементов - фоточувствительность, а также обнаружительную способность, которая характеризует отношение сигнал/шум. Свой вклад в неоднородность сигналов вносит и состыкованная с многоэлементным приемником кремниевая микросхема считывания и предварительного усиления сигналов с последующим выводом их из криогенной зоны в теплую - мультиплексор. Такой комплекс из многоэлементного фотоприемника и мультиплексора, снабженный устройством охлаждения до рабочих температур, получил название фотоприемного устройства (ФПУ). Отдельные фотоэлементы ФПУ могут не только отличаться по характеристикам, но некоторые из них могут оказаться вовсе неработающими. Все это приводит к искажениям получаемого изображения, называемыми геометрическим шумом.

Для решения этой проблемы проводят операцию калибровки, в ходе которой на фотоприемник направляется однородный по площади поток инфракрасного излучения, от которого в идеальном случае сигналы всех элементов должны быть одинаковыми. Разброс реальных сигналов (геометрический шум) устраняется введением соответствующих коэффициентов к сигналу каждого элемента, после чего в блоке программно-цифровой обработки сигналов разброс выравнивается до необходимого уровня, а сигналы от неработающих элементов заменяются на сигналы, полученные интерполяцией сигналов соседних работающих элементов. Однако, при этом, очевидно, в оптическую схему прибора необходимо ввести источник излучения для калибровки, а также подвижные оптические элементы, которые периодически должны переключать поле зрения многоэлементного приемника с информационного канала на источник калибровочного излучения. Таким образом, в приборе должны присутствовать дополнительные подвижные механические

элементы, снижающие общую надежность функционирования прибора; к тому же для дополнительных элементов необходимо найти место в приборе, что является достаточно сложной задачей при неизменных требованиях к компактности прибора.

Проведенный анализ показал возможность исключить эти элементы из состава прибора, решив проблему калибровки массива фотоэлементов по сигналам наблюдаемой сцены, исходя из получаемого её изображения.

3. Мультиспектральный оптический канал инфракрасного излучения. Большинство тепловизионных устройств, предназначенных для наземного применения, как правило, формируют изображение, принимая излучение по всей спектральной полосе «окна прозрачности» атмосферы, будь это, например, средневолновая область 3-5 мкм или длинноволновая 8-12 мкм. Информативность таких изображений остается не очень высокой, что для некоторых задач не позволяет сделать однозначные выводы относительно деталей наблюдаемой картины. Это обусловлено тем, что яркость излучения (или отражения) различных областей изображения усредняется по всему «окну», поскольку, как можно видеть из закона Вина, изменение температуры, скажем, на 10 градусов какой-то области наблюдаемой сцены сдвигает максимум планковского излучения на 0,3 мкм в достаточно широком окне 8-12 мкм. Повысить информативность тепловизионных изображений можно путем их сравнительного анализа в нескольких близлежащих спектральных полосах с шагом в 1 или 0,5 мкм в пределах достаточно широкого «атмосферного окна», т.е. сформировать мультиспектральный набор изображений сцены. Таким образом, к двумерной картине изображения добавляется спектральная координата, в результате чего формируется трехмерный «куб данных». Если речь идет о более широком спектральном диапазоне, например, видимый плюс ближний инфракрасный с числом полос от нескольких десятков до нескольких сотен, то говорят о гиперспектральном изображении.

При наличии такого куба данных можно посредством ЭВМ построить спектральную зависимость излучения от каждого пикселя (или от набора

близлежащих) тепловизионного изображения. При надлежащем анализе такая картина имеет все шансы стать более информационноемкой, чем усредненная картина в широком спектральном диапазоне.

Таким образом, в соответствии с вышеизложенным в разделе актуальности работы, следует вывод о том, что объектом исследования диссертационной работы являются функциональные элементы оптоэлектронного прибора инфракрасного диапазона, а именно материал для изготовления микрофотоэлектронного многоэлементного приемника излучения, блок обработки сигналов фотоприемного устройства и блок спектральной селекции инфракрасного излучения. При этом предметом исследования становятся оптические и фотоэлектрические характеристики и рассчитанные на основе полученных экспериментальных данных параметры материала фотоприемника -теллурида кадмия-ртути с мольной долей теллурида кадмия около 0,2; методы коррекции геометрического шума многоэлементных фотоприемных устройств по сигналам изображения наблюдаемой сцены при цифровой обработке массива сигналов и формировании изображения; конструкционные решения для создания мультиспектрального оптического канала для инфракрасной области спектра на основе дисперсионных зависимостей для различных материалов при полном внутреннем отражении.

Степень разработанности темы исследования

1. Оптоэлектронные параметры КРТ. Проводимые исследования материала CdxHg1-xTe касались в большей степени электрофизических характеристик и их влияния на параметры изготавливаемых приборов. Оптические и фотоэлектрические явления исследовались в меньшем объеме и были посвящены главным образом определению зависимости ширины запрещенной зоны от температуры и состава (х). На основании этих исследований были установлены эмпирические зависимости ширины запрещенной зоны материала от температуры и состава. В силу произвольного характера определения положения края

собственного поглощения по спектральной зависимости коэффициента поглощения различными исследователями имеется несовпадение ширины запрещенной зоны для одних и тех же значений температуры и состава определенной по различным зависимостям.

На момент постановки задач настоящей работы исследования оптических характеристик КРТ в длинноволновой области за краем собственного поглощения проводились с целью выявления положения характерных фононных линий в спектре. В длинноволновой инфракрасной области эти особенности проявляются как за счет отражения так и вследствие одно- и многофононного поглощения. В результате этих исследований было установлено, что в области длин волн 60-80 мкм присутствуют две полосы остаточных лучей, обусловленных двумя парами LO и TO фононов. Было установлено, что длинноволновая пара соответствует подрешетке HgTe, а коротковолновая - CdTe. При этом зазор между LO и TO фононами (разница в их энергии) растет по мере увеличения мольной доли соответствующего компонента твердого раствора. Фотопроводимость в указанной области спектра практически не была исследована - удалось найти одну работу, в которой приведен спектр при одной температуре.

Похожая ситуация сложилась с исследованиями флуктуаций состава в CdxHg1-xTe - работ по этому направлению найти не удалось, соответственно, проблема не обсуждалась. При этом, однако, было ясно, что флуктуации в материале должны присутствовать, и вопрос о том, каков их масштаб и каково их влияние на характеристики материала КРТ и, в конечном счете, на параметры фотоприемников на его основе предстояло выяснить.

2. Коррекция неоднородности сигналов многоэлементных ФПУ. На момент постановки задач настоящей работы наиболее широко был описан и применялся метод коррекции геометрического шума, основанный на использовании «опорных» (эталонных) источников излучения. Алгоритмы расчета корректирующих коэффициентов без использования опорных источников излучения также рассматривались в ряде работ. При этом их можно разделить на два класса - без обратной связи и с обратной связью. Первый работал в режиме

либо одно- либо двухточечной коррекции без перехода из одного режима в другой в зависимости от рассматриваемой области изображаемой сцены и ориентировался на линейчатые ФПУ. Второй класс алгоритмов был более гибким, рассматривая, в том числе нелинейную зависимость сигнала фотоэлемента от потока инфракрасного излучения, но при этом требовал значительно больших вычислительных ресурсов, чем те, которые могли предоставить существовавшие микропроцессоры отечественного производства.

3. Мультиспектральный оптический канал инфракрасного излучения. В силу большого количества оптических эффектов дисперсионного характера, обеспечивающих разложение в спектр полихроматического излучения, разработки приборов для получения изображения в узких спектральных диапазонах проводятся в самых разных направлениях. Наряду с давно используемыми решениями для разложения в спектр - призмы, дифракционные решетки различного типа - разрабатываются и новые подходы. При этом, однако, дисперсионные элементы все-таки ориентированы на определенные спектральные области. Скажем, акустооптические перестраиваемые фильтры работают с большей эффективностью в коротковолновой части инфракрасного диапазона спектра. Спектрометры как с временным, так и с пространственным Фурье-преобразованием перекрывают более широкий диапазон инфракрасного спектра. В последние годы в связи с постоянно возрастающими возможностями вычислительной техники активно развивается голографическое направление спектральной селекции изображений.

Существенной особенностью данного направления исследований и разработок является то, что каждая конструкция находит свою специфическую сферу применения. К перечисленным выше особенностям можно, например, добавить спутниковые системы спектральной селекции изображений, которые базируются на пространственных Фурье-спектрометрах Савара без подвижных деталей, в то время как в земных условиях чаще используется временной Фурье-спектрометр на базе интерферометра Майкельсона.

Цели и задачи работы

Целью диссертационного исследования является выявление физических основ совершенствования рабочих параметров функциональных блоков тепловизионного прибора - многоэлементного фотоприемного устройства, блока обработки фотосигналов и оптического информационного канала инфракрасного излучения, а также поиск путей расширения применения тепловизионной техники с получением конкретной практической выгоды.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- разработка методик исследования оптических и фотоэлектрических характеристик полупроводникового твердого раствора CdxHg1_xTe (х ~ 0,2) методами Фурье-спектроскопии в диапазоне длин волн 5-150 мкм в широкой области температур от гелиевых до комнатной;

- установление функциональной зависимости коэффициента поглощения от энергии квантов излучения в области края собственного поглощения кристаллических образцов теллурида кадмия-ртути;

- выявление возможного примесного поглощения в длинноволновой области за краем собственного поглощения исследуемого материала;

- определение наличия флуктуаций состава и их величины по площади образца CdxHgl-xTe;

- разработка способа коррекции неоднородности сигналов фотоприемного устройства (геометрического шума) путем определения корректирующих коэффициентов для массива фотосигналов многоэлементного фотоприемного устройства с использованием фотосигналов изображения наблюдаемой сцены;

- разработка конструкционных решений мультиспектрального оптического канала инфракрасного излучения для формирования комплекса мультиспектральных тепловизионных изображений;

- анализ возможности расширения сферы использования тепловидения в новых областях народного хозяйства - разработка вариантов применения в направлениях возобновляемой энергетики и сельского хозяйства.

Содержание диссертации соответствует Паспорту научных специальностей ВАК по специальности 01.04.04 - Физическая электроника по пунктам областей исследования: п.2 Твердотельная электроника в том числе ...полупроводниковая электроника, ... оптоэлектроника, криоэлектроника, п. 4 Физические явления в твердотельных микро- и наноструктурах...проводящих, полупроводниковых и тонких диэлектрических пленках, и покрытиях.

Научная новизна работы

Научная новизна результатов диссертационного исследования состоит в следующем:

1. Впервые показано, что спектральная зависимость коэффициента поглощения в области края фундаментальной полосы поглощения КРТ имеет экспоненциальный вид а=аоехр[(Ью-Е<5)М].

2. Определены параметры спектральной зависимости коэффициента поглощения в области края фундаментальной полосы и исследована их температурная зависимость, при этом показано, что экспоненциальную форму края фундаментального поглощения формирует как динамическое разупорядочивание кристаллической решетки (фононы) так и статическое (дефекты решетки - примеси, вакансии и т.п.). Полученные результаты вошли составной частью в технические условия на эпитаксиальные слои КРТ ТУ 1778288/0-0198396-03.

3. Методом рентгеновского энергодисперсионного анализа исследована однородность состава по поверхности кристаллического образца КРТ и разработана методика обсчета полученных результатов. Впервые обнаружены флуктуации состава величиной до 4,5%. Требования по величине отклонений состава включены в вышеуказанные ТУ.

4. Впервые обнаружена фотопроводимость в длинноволновой области спектра (за краем собственного поглощения) и исследована её спектральная и температурная зависимости.

5. Впервые обнаружено, что в исследуемом материале положение края собственной фотопроводимости может не зависеть от температуры при Т < 15 К.

6. Разработан новый способ коррекции неоднородности многоэлементных фотоприемных устройств по фотосигналам изображения наблюдаемой сцены. Разработка защищена патентами на изобретение, зарегистрированными в Государственном реестре изобретений №2297728 от 20.04.2007г., №2298884 от 10.05.2007г., №2347324 от 20.02.2009г.

7. Предложен новый способ мультиспектральной фильтрации оптических изображений в инфракрасной области спектра с использованием явления полного внутреннего отражения (ПВО) с подбором пар материалов с положительной и отрицательной производной зависимости угла ПВО от длины волны. На этой основе разработаны предложения по созданию информационного оптического канала для формирования комплекса мультиспектральных тепловизионных изображений. Разработка защищена патентами, зарегистрированными в Государственном реестре изобретений № 2293293 от 10.02.2007г. и №2297652 от 20.07.2007г.

8. Разработан способ тепловизионного контроля распределения фототока по поверхности солнечного элемента. В ходе такого исследования обнаруживаются дефекты, которые сокращают срок службы элемента. Положение дефекта на его поверхности, выявленное методами тепловидения, независимо подтверждено методом сканирующей лазерной микроскопии.

9. Предложен способ бесконтактной тепловизионной видеодиагностики воспалительных заболеваний сельскохозяйственных животных. Разработанная на базе этого способа конструкция установки защищена патентом №2668674, зарегистрированным в Государственном реестре изобретений 02.10.2018г.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость результатов работы заключается в расчетах по определению оптических и фотоэлектрических характеристик материала КРТ, разработке способа обсчета данных микроанализа, далее, на основе регрессионного анализа по параметрической зависимости сигналов фоточувствительных элементов с использованием реккурентных соотношений проведена коррекция неоднородности фотосигналов многоэлементных фотоприемных устройств для снижения их геометрического шума; а также в расчетах характеристик мультиспектрального оптического канала инфракрасного спектрального диапазона на основе использования явления полного внутреннего отражения.

Практическая значимость работы обусловлена тем, что установленная в работе экспоненциальная зависимость коэффициента поглощения КРТ в области края собственного поглощения от энергии ИК-излучения и рассчитанные параметры, которые определяют эту зависимость, вошли составной частью в Технические условия ТУ 1778-288/0-0198396-03 на поставку материала для изготовления фотоприемников. В эти же ТУ вошли требования на флуктуации состава полупроводникового твердого раствора CdxHg1-xTe, наличие и величина которых были определены в диссертационной работе. Практическое значение имеют новый способ коррекции неоднородности фоточувствительности массива элементов фотоприемных устройств по сигналам сцены, который проверен на реальных данных макета тепловизионного устройства и конструкция установки идентификации воспалительных заболеваний у животных в сельском хозяйстве; обе разработки защищены соответствующими патентами. Разработан способ мультиспектральной фильтрации ИК-излучения, позволяющий получать «цветные» ИК-изображения в режиме БпарБ^Г: за время порядка 10-4 сек. Метод идентификации дефектных областей на поверхности солнечных фотоэлектрических элементов может найти применение в технологических линейках по производству таких элементов на стадии выходного контроля.

Методология и методы исследования

Методология диссертационного исследования продиктована поставленными целями и, соответствующими задачами - улучшение характеристик на основе совершенствования ряда элементов и узлов оптоэлектронного прибора инфракрасного диапазона. Она опирается на соответствующий методический инструментарий. В частности, использованы такие общенаучные методы как анализ (например, теоретических данных по спектральной зависимости коэффициента поглощения), синтез (экспериментальных результатов и теоретических данных), стуктурно-функциональное моделирование (для исследования алгоритма расчета корректирующих коэффициентов). В целом работа основывается на сочетании экспериментальных исследований и теоретических расчетов.

Для экспериментальных исследований оптических и фотоэлектрических параметров твердого раствора теллурида кадмия - теллурида ртути использовались современные методы инфракрасной Фурье-спектроскопии, опция рентгеновского энергодисперсионного анализа Kevex электронного микроскопа JEM-100CX, сканирующая лазерная микроскопия (чаще используется англоязычная аббревиатура LBIC - Laser Beam Induced Current). В теоретической части работы кроме стандартных расчетов с использованием матанализа и численного решения трансцендентных уравнений методом обобщенного приведенного градиента применялся регрессионный анализ и математическое моделирование, в частности, для расчета корректирующих коэффициентов для снижения неоднородности фотосигналов ФПУ.

Полученные результаты нашли свое практическое применение при подготовке и выпуске технических условий на материал КРТ (экспоненциальный край поглощения и наличие флуктуаций состава); наличие сигнала фотопроводимости в длинноволновой области говорит о присутствии примесных уровней в запрещенной зоне используемого материала рекомбинация через которые формирует дополнительный вклад в обратный ток фотодиода; способ

коррекции неоднородности, реализованный в макете тепловизионного прибора, показал свою эффективность - примеры откорректированных изображений приведены в работе; тепловизионный способ идентификации воспалительных заболеваний животных использован в конструкции соответствующей установки.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Сагинов Леонид Дмитриевич, 2022 год

Список литературы

1. Vuillermet, M. Latest developments in MCT for next generation of infrared staring arrays/ M.Vuillermet, F. Pistone, Y. Reibel // Proc. SPIE. 2009 doi: 10.1117/12.831270.

2. Пономаренко, В.П. Теллурид кадмия-ртути и новое поколение приборов инфракрасной фотоэлектроники/ В.П. Пономаренко// УФН.- 2003. - Т.173, № 6.- С. 649-665.

3. Берченко, Н.Н. Теллурид ртути - полупроводник с нулевой запрещенной зоной / Н.Н. Берченко, М.В. Пашковский // УФН.- 1976. - Т.119, № 2.- С. 223-255.

4. Schmit, J.L. Temperature and Alloy Compositional Dependence of the Energy Gap of HgbxCdxTe / J.L. Schmit, E.L. Stelser // J. Appl. Phys. - 1969. - Vol. 40, №12. - P.4865-4869.

5. Вейль, Г. Деформация зонной структуры сплавов HgTe - CdTe под влиянием давления / Г. Вейль, С. Верье // Полупроводники с узкой запрещенной зоной и их применение: сб.статей / пер. В.М. Петрова. - М. : Мир, 1969. - С. 114-118.

6. Kane, E.O.Band Structure of Indium Antimonite / E.O. Kane // J. Phys. Chem. Solids/ - 1957.- Vol. 1, № 2.- P. 249-261.

7. Zawadzki W. Electron transport phenomena in small - gap semiconductors / W. Zawadzki // Adv. Phys. - 1974.- Vol. 23, № 3.- P. 435-522.

8. Верье, С. Зонная структура сплавов теллурид ртути - теллурид кадмия /С. Верье // Полупроводники с узкой запрещенной зоной и их применение: сб.статей / пер. В.М. Петрова. - М. : Мир, 1969. - С.98-114.

9. Antcliffe, G.A. Mass end Spin Splitting in Hg^CdxTe / G.A. Antcliffe //Phys. Rev. B - 1970.-Vol. 2, № 2.- P. 345-351.

10. Dornhaus, R. Resonant Level in Semiconducting Hg1-xCdxTe / R. Dornhaus, G. Nimtz, W. Schiabitz, H. Burhard // Solid State Commun.- 1975.- Vol. 17, № 7 -P.837-841.

11. Elliott, C.T. Carrier Freeze-out and Acceptor Energies in p-Type Hg1-xCdxTe/ C.T.Elliott, I. Melngailis, T.C.Harman, et al.// J. Appl. Physics.- 1976.- Vol. 33, № 8.- P.1527-1531.

12. Scott, W. Electrical and far-infrared optical properties of p-type Hg1-xCdxTe/ W. Scott, E.L. Stelzer, R.J. Hager //J. Appl. Physics.- 1976.- Vol. 47, № 4.- P. 1408-1414.

13. Shin, S.H. Electrical properties of as-grown Hg1-xCdxTe epitaxial layers / S.H. Shin M. Chy, A.H.B. Wanderwyck et al.// J. Appl. Physics.-1980.- Vol. 51, №7.-P. 3772-3775.

14. Бовина, Л.А. Гальваномагнитные явления в узкозонных твердых растворах Hg1-xCdxTe / Л.А. Бовина, Ю.Н. Савченко, В.И. Стафеев// ФТП.-1975.-Т. 9, № 11.- С. 2089-2090.

15. Брант, Н.Б. Исследование бесщелевого состояния, возникающего у сплавов Hg1-xCdxTe под действием давления / Н.Б. Брант, О.Н. Белоусова, Л.А. Бовина, и др.// ЖЭТФ.- 1974.- Т.66, № 1.- С. 330-347.

16. Elliott, C.T. Electrical transport properties of semiconducting Hg1-xCdxTe alloys/ C.T.Elliott, I.L. SSpain // Solid State Commun.- 1970.- Vol. 8, № 24.- P. 20632066.

17. Tsidilkovskii, I.M. Longitudial Magnetoresistance and Hall Effect of Hg1-xCdxTe in Strong Magnetic Fields/ I.M. Tsidilkovskii, W. Giriat, G.T. Kharus, E.A. Neifeld// Physica Status Solidi (b).- 1974.- Vol. 64, № 2.-P. 717-727.

18. Вершинин, В.С. Влияние сильного электрического поля на гальваномагнитные явления в Hg1-xCdxTe/ В.С. Вершинин, В.И. Стафеев, Л.А. Бовина// ФТП.- 1978.- Т. 12, № 5.- С. 899-903.

19. Бовина, Л.А. Термоэлектрические явления в твердых растворах CdxHg1-xTe p-типа/ Л.А. Бовина, В.П. Пономаренко, В.И. Стафеев// ФТП.- 1978.- Т. 12, № 11.- С. 2207-2212.

20. Пономаренко, В.П. Гальваномагнитные явления в варизонных структурах CdxHgi-xTe (0<х<0,8)/ В.П. Пономаренко, Л.А. Бовина, В.И. Стафеев// ФТП.-1979.- Т. 13, № 3.- С. 441-452.

21. Lawson, W.D. Preparation and properties of HgTe and mixed criystals of HgTe-CdTe/ W.D. Lawson, S. Nielsen, E.H. Putley, A.S. Yung// J. Phys. Chem. Solids.-1959.-V. 9, № 3-4.- P. 325-329.

22. Шнейдер, А.Д. Оптичш та фотоелектричш характеристики системи HgTe-CdTe/ А.Д. Шнайдер, I.C. Жмурко// Укр. физ. Журнал.- 1964.- Т. 9, № 1.- С. 32-36.

23. Blue, M.D. Optical absorption in HgTe and HgCdTe/ M.D. Blue// Phys. Rev. -1964.- Vol. 134, № 1A, P. A226-A234.

24. Moritany, A. Electroreflectance study of CdxHg1-xTe / A. Moritany, K. Taniguchi, C. Hamaguchi, J. Nakai// J. Phys. Soc. Jap.- 1973.-Vol. 34, № 1.- P. 79-88.

25. Kisiel, A. Temperature dependence of E1 and E1+A maxima in the fundumental reflection for CdxHg1-xTe solid solutions/ A. Kisiel, M. Podgorny, W. Giriat et al.// Phus. stat. sol. (b).- 1975.- Vol. 70, № 2.- P. 767-773.

26. Kisiel, A. Fundumental eflection of CdxHg1-xTe crystals in the 1,9 to 3,1 eV energy range/ A. Kisiel, M. Podgorny, A. Rodzik et al.// Phus. stat. sol. (b).-1975.- Vol. 71, № 1.- P. 457-460.

27. Ludeke, R. Optical properties of epitaxial films of CdxHg1-xTe / R. Ludeke, W. Paul// J. Appl. Phys.- 1966.- Vol. 37, № 9.- P. 3499-3501.

28. Chadi, D.J. Reflectivity and electronic band structure of CdTe and HgTe/ D.J. Chadi, J.P. Wolter, M.L. Cohen et al.// Phys. Rev. B.- 1971.-Vol. 5, № 8.- P. 3058-3064.

29. Casula, F. Band structure and optical transitions of mixed cristals Hg1-xCdxTe / F. Casula, A. Kisiel // Nuovo Cimento.- 1977.-Vol. 39, № 2.- P. 470-475.

30. Podgorny, M. The band structure and optical properties of CdxHg1-xTe mixed crystals/ M. Podgorny, M.T. Czyzyk// Solid State Commun.- 1979.- Vol. 32, № 5.- Р. 413-418.

31. Stelzer, E.L. Mercury cadmium telluride as an infrared detector material/ E.L.Stelzer, J.L. Schmit, O.N. Tuffe// IEEE.- 1969.- Vol. ED-16, № 10.- P. 880884.

32. Scott, M.W. Energy Gap in Hg1-xCdxTe by Optical Absorption/ M.W. Scott // J. Appl. Phys.- 1969.- Vol. 40, № 10.- P. 4077-4081.

33. Wiley, J.D. Helicons and Nonresonant Cyclotron Absorption in Semiconductors. II Hg1-xCdxTe/ J.D. Wiley, R.N. Dexter// Phys. Rev. B.- 1969.-. Vol. 181, № 9.-P. 1181-1190.

34. Casselman, T.N. Calculation of the Auger lifetime in p-type Hg1-xCdxTe/ T.N. Casselman// J. Appl. Phys.- 1981.- Vol. 52, № 2.- P. 848-853.

35. Несмелова, И.М. Исследование распределения состава в монокристаллах CdxHg1-xTe по спектрам поглощения/ И.М. Несмелова, Л.Ф. Коваленко, К.Я. Штивельман, И.С. Аверьянов// Журн. прикл. спектр.- 1972.-Т. 27, № 2.- С. 894-897.

36. Цидильковский, И.М. Электроны и дырки в полупроводниках/ И.М. Цидильковский.-М : Наука, 1972.- 640 с.

37. Несмелова, И.М. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны в твердых растворах теллуридов ртути и кадмия/ И.М. Несмелова, В.И. Кошелева, Н.С. Барышев, А.П. Черкасов// ФТП.- 1977.- Т. 11, №11.- С. 2173-2175.

38. Мосс Т. Оптические свойства полупроводников / Т. Мосс.-М : ИЛ, 1961.-304с.

39. Pawlikowski, J.M. Temperature Shift of the CdxHg1-xTe Energy Gap/ J.M. Pawlikowski, E. Popko// Solid State Commun.- 1977.- Vol. 22, № 2.- P. 231233.

40. Оптические свойства полупроводников АшВ-v / ред. Р. Уилларадсон, А. Бир.- М : Мир, 1970.- 488 с.

41. Carter, D.L. Optical Phonons and Dielectric Constants in Hg0,796Cd0,204TeTe / D.L. Carter,M.A. Kinch,D.D.Buss // The Physics of Semimetals and Narrow-Gap

Semiconductors: Proc. Conf. (Dallas, 20-21 March 1970)-0xford, 1971- P.273-277(Suppl. № 1to J. Ph.Chem. Solid.-V.31).

42. Kim, R.-S. Infrared Reflection Spectra of Lattice Vibrations in Mixed Crystals CdxHg1-xTe / R.-S. Kim, S. Narita// J. Phys. Soc. Japan.- 1971.- Vol. 31, № 2.-P. 613-614.

43. Baars, J. Reststralen Spectra of HgTe and CdxHg1-xTe/ J. Baars, F. Sorger// Solid State Commun.- 1972.- Vol. 10, № 9.- P. 875-978.

44. Birch, J.R. A Far Infrared Reflection Interferometr/ J.R. Birch// Infrared Physics.- 1972.- Vol. 12, № 1.- P. 29-34.

45. Mooradian, A. Raman Scattering From Hg1-xCdxTe/ A. Mooradian, T.C. Harman// The Physics of Semimetals and Narrow-Gap Semiconductors : Proc. Conf. (Dallas, 20-21 March 1970).- Oxford, 1971.- P. 297-300 (Suppl. № 1to J. Phys. Chem. Solids.- Vol. 31).

46. Burstain,E. Lattice dynamic properties of narrow gap semiconductors/E. Burstain, A.Pinczuk,R.F.Wallis//The Physics of Semimetals and Narrow-Gap Semiconductors: Proc.Conf.(Dallas, 20-21 March 1970)-0xford,1971-p.251-272 (Suppl. № 1to J. Ph.Ch. Sol.-v.31).

47. Kinch, M.A. Far Infrared Cyclotron Resonance in Hg1-xCdxTe / M.A. Kinch, D.D. Buss // The Physics of Semimetals and Narrow-Gap Semiconductors: Proc.Conf.(Dallas, 20-21 March 1970)-0xford,1971-p.251-272 (Suppl. № 1to J. Ph.Ch. Sol.-v.31).

48. Polian, A. Dielectric function in CdxHg1-xTe mixed crystals/ A. Polian, R. Le Toullec, M. Balkanski// Phys. Rev. B.- 1976.-Vol. 13, № 8.- P. 3558-3565.

49. Георгице, Е.И. Взаимодействие горячих электронов с фононами в Hg1-xCdxTe / Е.И. Георгице, В.И. Иванов-Омский, Б.Т. Коломиец и др. // ФТП. - 1972.-Т.6, №7.- С. 1283-1287.

50. Tyssen, E. Far infrared recombination radiation from n-type Hg1-xCdxTe / E. Tyssen, G. Nimtz// Applied Optics.- 1977.- Vol. 16, № 11.- P. 2957-2960.

51. Иванов-Омский,В.И. Поглощение свободными носителями в сплавах твердых растворов теллурида ртути с теллуридом кадмия / В.И. Иванов-

Омский, Е.И.Георгице,А.А. Малькова // Полуметаллы и узкозонные полупроводники.-Кишинев:Штиинца,1979.- с.158-162.

52. Левин, Н.Б. ИК-поглощение в CdxHg1-xTe/ Н.Б. Левин, Е.П. Решевская, А.М. Раскевич// Полупроводники с узкой запрещенной зоной и полуметаллы : матер. V всесоюз. симп.- Львов, 1980.- Ч. 2.- С. 148-150.

53. Несмелова, И.М. Спектры отражения монокристаллов твердых растворов CdxHg1-xTe/ И.М. Несмелова, Н.С. Барышев, Ф.П. Волкова, А.П. Черкасов // ФТП.- 1972.- Т. 6, № 5.- С. 950-951.

54. Harman,T.C.Low electron effective masses and energy gap in CdxHg1-xTe / T.C. Harman, A.J. Strauss, D.H. Dickey et al.// Phys. Rev. Let.- 1961.- Vol. 7,№ 11.-P. 403-405.

55. Schmit, J.L. Intrinsic carrier Concentration of Hg1-xCdxTe as a Fanction of x and T Using kp Calculations/ J.L. Schmit// J. Appl. Phys.- 1970.- Vol. 41, № 7.- P. 2876-2879.

56. Recombination in cadmium mercury telluride photodetectors/ I.M. Barker, F.A. Capacci, D.E. Charlton et al.// Solid State Electronics.- 1978.- Vol. 21, № 11/12.- P. 1475-1580.

57. Igras, E. Detectivity of (Cd Hg)Te infrared photoconductors/ E. Igras, J. Piotrowsky, T. Piotrowsky// Infrared Phys.-1979.-Vol. 19, № 2.-P. 143-149.

58. Pawlikowski, J.M. Some Properties of Photovoltaic CdxHg1-xTe Detectors for Infrared Radiation/ J.M. Pawlikowski, P. Becla// Infrared Phys.-1975.-Vol. 15, № 4.-P. 331-337.

59. Cohen-Solal, G. Epitaxial (Cd Hg)Te Infrared Photovoltaic Detectors/ G. Cohen-Solal, Y. Riant// Appl. Phys. Let.- 1971.- Vol. 19, № 10.-P. 436-438.

60. Fiorito, G. Properties of Hg Implantated CdxHg1-xTe Infrared Detectors/ G. Fiorito, G. Gasparrini, F. Svelto// Appl. Phys.- 1978.- Vol. 17, № 1.-P. 105-110.

61. Marine, J. Infrared photovoltaic detectors from ion-implanted CdxHg1-xTe/ J.Marine, C. Motte// Appl. Phys. Let.- 1973.- Vol. 23, № 8.-P. 450-452.

62. Болтарь, К.О. Моделирование механизмов протекания тока в фотодиодах из КРТ / К.О. Болтарь, Н.И. Яковлева // Прикладная физика. - 2004. - №3. - C. 82-89.

63. Филиппов С.Н. Исследование механизмов переноса заряда в фотодиодах на основе эпитаксиальных слоев CdHgTe / С.Н. Филиппов, К.О. Болтарь // Труды МФТИ. Полупроводниковая электроника. - 2010. - Т.2, №1(5). - С. 52-66.

64. Verie, C. Gigagertz Cutoff Frequency Capabilities of CdHgTe Photovoltaic Detectors at 10,6 y/ C.Verie, M.Sirieix// IEEE.- 1972.- Vol. QE-8, № 2.- P. 180-184.

65. Kruse, P.W. Photon Effects in Hg1-xCdxTe / P.W.Kruse// Appl. Optics.- 1965.-Vol. 4, № 6.- P. 687-692.

66. Айаш, Ж.-К. Квантовый выход внутреннего фотоэффекта в сплаве Cd0,23Hg0,77Te/ Ж.-К. Айаш, И. Марфэнг// Полупроводники с узкой запрещенной зоной и их применение: сб.статей / пер. В.М. Петрова. - М. : Мир, 1969. - С.226-230.

67. Баженов, Н.Л. Примесная фотопроводимость в твердых растворах n-Cd0,32Hg0,68Te/ Н.Л. Баженов, В.К. Огородников, Т.Ц. Тотиева// ФТП.-1980.- Т. 14, № 10.- С. 2056 -2057.

68. Жижин, Г.Н. Современная Фурье-спектроскопия. Аппаратура и применение/ Г.Н.Жижин.- Троицк : ИСАН СССР,1977.- Препринт № 19.48 с.

69. Сагинов Л.Д. Особенности регистрации спектров излучения методом фурье-спектроскопии с использованием пироэлектрического приемника / Л.Д.Сагинов, В.А. Федирко // Журнал прикладной спектроскопии. - 1981. -Т. 34,№ 1. - С.180-183.

70. Saginov, L.D. Fourier transform spectroscopy semiconductor photo-detector peculiarity / L.D.Saginov, V.I.Stafeev, K.O.Boltar // VIII international conference on fourier transform spectroscopy: Proceedings SPIE. -1992. - Vol.1575. -P.580-581; https://doi.org/10.1117/12.56387

71. Применение Фурье-спектроскопии для исследования свойств и пленочных структур электронной техники / Л.Д. Сагинов, В.С. Банников, П.С. Сотников и др.// Электронная промышленность.- 1979.- № 1-2.- С. 85-91.

72. Фихтенгольц, Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления / Г.М. Фихтенгольц. М.: ФМ, 1963. - Т.3. - С. 414-545.

73. Белл, Р.Дж. Введение в Фурье-спектроскопию/ Р.Дж. Белл.- М. : Мир,1975.-380 с.

74. Mattson, D.R. Sensitivity of a Fourier Transform Infrared Spectrometer/ D.R. Mattson// Applied Spectroscopy.-1978.- Vol. 32, № 4.- P. 335-338.

75. Sheppard, N.A. Theoretical Discussion of the Comparative Performance of Dispersion and Fourier Transform Interferometric Spectrometers for Infrared Region/N.A. Sheppard, R.G. Greenler, P.R. Griffiths//Applied Spectroscopy-1977-v. 31,№ 5-p.448-450.

76. Chenery, D.H. En Evaluation of the Practical Performance of a Digilab FTS-14 Fourier Transform Infrared Interferometer Working in the Region of 4000 to 400 cm-1/ D.H.Chenery, N. A Sheppard// Applied Spectroscopy.-1978.- Vol. 32, № 1.- P. 79-89.

77. Hirschfeld, T. Determination of Wavelength Scale Repeatabilities in Computerized Spectrometers/ T. Hirschfeld// Applied Spectroscopy.-1975.- Vol. 29, № 6.- P. 524-525.

78. Показатель преломления Hg1-xCdxTe / Б.Ф. Биленький, З.Г. Гречух, Ю.В. Данилюк, А.К. Филатова // Физика тонких пленок. Вестник Львовского Университета, сер. физ. - Львов, 1979. - №14. - С. 11-15.

79. Экспериментальное исследование спектров поглощения Cd0,2Hg0,8Te в области длин волн 6-200 мкм/Л.Д. Сагинов, В.П.Пономаренко, В.И.Стафеев, В.А.Федирко//Труды МФТИ сер. Радиотехника и электроника.-Долгопрудный,1979.-№ 14- с.156-159.

80. Finkman, E. Infrared optical absorption of the Hg1-xCdxTe/ E.Finkman, Y. Nemirovsky// J. Appl. Phys.- 1979.- Vol. 50, № 6.- P. 4356-4361.

81. Исследование поглощения в n- Cd0,2Hg0,8Te/ Л.Д. Сагинов, В.П. Пономаренко, В.И. Стафеев, В.А. Федирко// ФТП.- 1979.-Т. 13, № 5.- С. 1039-1041.

82. Finkman, E. The exponential optical absorption band tail of CdxHg1-xTe / E. Finkman, S.E. Schachman // J. Appl. Phys.- 1984.- Vol. 56, № 10.- P. 28962900.

83. Влияние включений теллура на край основного поглощения Hg1-xCdxTe/ Е.В. Гураускас, Ю.Ф. Каваляускас, Г.З. Кривайте, А.Ю. Шилейка// Полупроводники с узкой запрещенной зоной и полуметаллы : матер. V всесоюз. симп.- Львов, 1980.- Ч. 1.- С. 69-71.

84. Urbach, F. The Long-Wavelength Edge of Photographic Sensitivity and of the Electric Absorbtion of Solids/ F. Urbach// Phys. Rev.-1953.- Vol. 92, № 5.- P. 1324.

85. Kurik, M.V. Urbach Rule/ M.V.Kurik//Phys. Stat. Sol.(a).- 1971.- Vol. 8, № 1.-P. 9-45.

86. Bussemer, P. A Simple Model for Explanation of Urbach's Rule/ P. Bussemer// Phys. Stat. Sol.(b).- 1979.- Vol. 94, № 1.- P. k77-k79.

87. Scettrup, T. Urbach's rule derived from thermal fluctuations in the band-gap energy/ T. Scettrup// Phys. Rev.B.-1978.- Vol. 16, № 6.- P. 2622-2631.

88. Dow, J.D. Toward a Unified Theory of Urbach's Rule and Exponential Absorbtion Edges/ J.D. Dow, D. Redfield// Phys. Rev.B.-1972.- Vol. 5, № 2.- P. 594-610.

89. Sumi, H. Urbach-Martiensen Rule and Exiton Trapped Momentary by Lattice Vibrations/ H. Sumi, Y. Toyozawa// // J. Phys. Soc. Japan.- 1971.- Vol. 31, № 2.- P. 342-358.

90. Dow, J.D. Electroabsorption in Semiconductors: The Exitonic Absorption Edge/ J.D. Dow, D. Redfield// Phys. Rev.B.-1970.- Vol. 1, № 8.- P. 3358-3371.

91. Mohler, E. Experimental Test of Theoretical Models for Urbach's Rule of Exitonic Absorption Edges/ E. Mohler, B. Thomas// Phys. Rev.Lett.-1980.- Vol. 44, № 8.- P. 543-546.

92. Wiley, J.D. On the physical basis for Urbach's rule/ J.D.Wiley// Solid State Commun.-1980.- Vol. 34, № 11.- P. 891-894.

93. Афромович, М.А. Температурная зависимость края поглощения в GaAs/ М.А. Афромович, Д. Редфилд// II международная конференция по физике полупроводников : матер. конф.- Л., Наука, 1969.- Т. 1.- С. 103-108.

94. Бонч-Бруевич, В.Л. Квазиклассическая теория движения частиц в случайном поле/ В.Л.Бонч-Бруевич// Статистическая физика и квантовая теория поля/ под ред. Н.Н. Боголюбова.-М., Наука.- 1973.- С. 337-351.

95. Fedirko, V.A. On the Theory of Optical Absorption in Narrow-Gap Disordered Semiconductors/ V.A. Fedirko// Phys. Stat. Sol. (b).-1975.- Vol. 68, № 2.- P. 775-782.

96. Near-bandgap infrared absorption properties of HgCdTe / Y. Chang, G. Bodano, J. Zhao et al. // Journal of electronic Materials. - 2004. - Vol.33, №6. - P.709-713.

97. Особенности поглощения в области края фундаментальной полосы в узкозонном / Л.Д. Сагинов, В.П. Пономаренко, В.А. Федирко, В.И. Стафеев // ФТП. - 1982. - Т.16, №3. - С.470-473.

98. Влияние флуктуаций состава на оптические свойства CdxHg1-xTe / Л.Д.Сагинов, В.А. Федирко, В.П. Пономаренко, В.Л. Егоров// ФТП.- 1982.-Т.16, № 7.- С. 1256-1261.

99. Vanier, P.E. Variation in stoichiometry in CdxHg1-xTe using electrolyte electroreflectance : a topographical investigation/ P.E. Vanier, F.H. Pollak, P.M. Raccah// Appl. Optics.-1977.- Vol. 16, № 11.- P. 2558-2860.

100. Бурцев, Е.В. К теории междузонного оптического поглощения в квазиклассическом случейном поле / Е.В. Бурцев // Известия ВУЗов. Физика. - 1972. - №4. - С.121-130.

101. Миронов, А.Г. Межзонное поглощение света и плотность состояний в узкощелевых полупроводниках/ А.Г.Миронов // Полупроводники с узкой запрещенной зоной и полуметаллы: матер^ Всесоюз. симп.- Львов, 1980.-Т.2 - С. 25-27.

102. Шкловский, Б.И. Электронные свойства легированных полупроводников/ Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос.- М., Наука, 1979.- 370 с.

103. Время жизни в кристаллах CdxHg1-xTe, ограниченное флуктуациями состава и выделениями второй фазы/ А.И.Власенко, Ю.Н. Гаврилюк, В.З. Латута и др.// Письма в ЖТФ.- 1979.- Т.5, № 16.- С. 1013-1017.

104. Сагинов, Л.Д. Оптические свойства Cd Hg Te в широком диапазоне частот / Л.Д. Сагинов, В.А.Федирко, В.П.Пономаренко // Физические процессы в приборах электронной техники. - М.,1980. - С.89-94.

105. Панков, Ж. Оптические процессы в полупроводниках/ Ж. Панков.- М.: Мир, 1973.- 456 с.

106. Фотопроводимость Cd0,2Hg0,8Te в диапазоне длин волн 10-150мкм при температурах 4,2-40 К / Л.Д. Сагинов, В.И.Стафеев, В.А.Федирко, В.П.Пономаренко // ФТП. - 1982. - Т.16, №4. - С.710-712.

107. Эволюция примесной фотопроводимости в эпитаксиальных пленках CdHgTe при изменении температуры / Т.А. Уаман Светикова, А.В. Иконников, В.В. Румянцев и др. // ФТП. - 2019. - Т.53, №9. - С.1297-1301.

108. Greenough, R.D. The elastic constants and thermal expantion of single-crystal CdTe/ R.D. Greenough, S.B. Palmer// J. Phys. D: Applied Phys.-1973.- Vol. 6, № 5.- P. 587-592.

109. Дубровский, Г.Б. Вычисление коэффициента поглощения по измерениям пропускания и отражения света на тонком образце/ Г.Б.Дубровский, В.К. Субашиев// ФТТ.- 1962.- Т.4, № 11.- С. 3018-3022.

110. Андреев, Б.А. Фототермоионизационная спектроскопия примесей в германии и кремнии / Б.А. Андреев, Т.М. Лифшиц // Высокочистые вещества.- 1990.- № 5.- С. 7-14.

111. Штарковское уширение спектров фототермической ионизации доноров в арсениде галлия/. Л.В. Берман, Ш.М. Коган, Л.Д. Сагинов, В.И. Сидоров и др.// ФТП.- 1973.- Т. 7, № 11.- С. 3119-3122.

112. Мынбаев, К.Д. Легирование эпитаксиальных слоев и гетероструктур на основе HgCdTe / К.Д. Мынбаев, В.И. Иванов-Омский // ФТП. - 2006. - Т.40, №1. - С. 3-22.

113. Optical and Electrical Studies of the Double Acceptor Levels of the Mercury Vacancies in HgCdTe / F. German, I.C. Robin, S.Brochen et al. // Journal of Electronic Materials. - 2012. - Vol.41, №10. - P.2867-2873.

114. Терагерцовая фотолюминесценция двойных акцепторов в объемных эпитаксиальных слоях HgCdTe и гетероструктурах HgTe/CdHgTe с квантовыми ямами / Д.В. Козлов, В.В. Румянцев, С.В. Морозов и др. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2018. - Т.154, №6(12). - С.1226-1231.

115. Примесная фотопроводимость узкозонных структур кадмий-ртуть-теллур / Д.В. Козлов, В.В. Румянцев, С.В. Морозов и др. // Физика и техника полупроводников. - 2015. - Т.49, №12. - С.1654-1659.

116. Fundamental materials studies of undoped, In-doped and As-doped Hg1-xCdxTe / C.H. Swartz, R.P. Tomkins, N.C. Gilers et al. // Journal of Electronic Materials. - 2004. - Vol.33, №6. - P.728-736.

117. Wijewarnasuriya, P.S. Doping of (211)B Mercury Cadmium Telluride / P.S.Wijewarnasuriya, J.P. Faurie, S. Sivananthan // Journal of Crystal Growth. -1996. - Vol.159, №4. - P. 1136-1140.

118. Impurity levels and bandedge electronic structure in as-grown arsenic-doped HgCdTe by infrared photoreflectance spectroscopy / Jun Shao, Xiang Lu, Shaoling Guo et al. // Physical ReviewB. - 2009.- Vol.80. - P.155125-1-155125-11.

119. Рывкин, С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках / С.М. Рывкин. - М.: Физматгиз, 1963.- 494 с.

120. Влияние состояния поверхности на спектральное распределение фоточувствительности монокристаллов CdxHg1-xTe/ Н.Н. Белый, Н.С. Барышев, И.М. Тарасова, Б.В. Панасенко// Опт.-мех. промыш.- 1979.- № 10.- С. 13-14.

121. Gerhardts, R.R. Auger-effect in Hg1-xCdxTe / R.R. Gerhardts, R. Dornhaus, G. Nimtz// Sol.-State Electronics.-1978.- Vol. 21, № 11/12.- P. 1467-1470.

122. Dornhaus, R. The effect of single phonon and plasmon recombination on the lifetime in n- Hg1-xCdxTe with magnetically tuned band gap/ R. Dornhaus, G. Nimtz// Sol.-State Electronics.-1978.- Vol. 21, № 11/12.- P. 1471-1474.

123. Новиков, С.И. Тепловое расширение AlSb, GaSb, ZnTe, HgTe при низких температурах / С.И. Новиков, Н.Х. Абрикосов // Физика твердого тела. -1963. - Т.5, №8. - С.2138-2140.

124. Русаков, А.П. Упругие постоянные HgTe / А. П. Русаков // Физика твердого тела. - 1971. - Т13, №2. - С.623-624 .

125. 128x128 and 384x384 staring HgCdTe focal plane arrays / L.D. Saginov, K.O. Boltar, I.D. Bourlakov et al. // Proceedings SPIE. - 1999. - V.3819. - P. 9-15. doi: 10117/12.350892

126. Тепловизор на основе «смотрящей» матрицы из Cd0,2Hg0,8Te формата 128x128 / Л.Д. Сагинов, К.О. Болтарь, И.С. Гибин и др. // Прикладная физика. - 1999. - №2. - С. 50-54.

127. Матричные фотоэлектронные модули среднего и дальнего ИК-диапазонов спектра на основе фотодиодов из CdxHg1 xTe для инфракрасной аппаратуры нового поколения / Л.Д. Сагинов, К.О. Болтарь, В.Н.Соляков и др. // Прикладная физика. - 2005. - №2. - С. 7-15.

128. LWIR 2x256 focal plane array for time delay and integration / L.D. Saginov, V.N. Solyakov K.O. Boltar, I.D. Bourlakov et al. // Proceedings SPIE. - 2003. -V.5126. - P. 105-107. doi: 10.1117/12.517246

129. Кремниевые мультиплексоры формата 4x288 для многорядных ИК-фотоприемников / Л.Д. Сагинов, В.Н.Соляков, Е.А Климанов и др. // Прикладная физика. - 2003. - № 2. - С. 83-84.

130. Кремниевые охлаждаемые БИС считывания для ИК фотоприемных устройств формата 768х576 и 6х480 / Л.Д. Сагинов, В.М.Акимов, К.О.Болтарь и др. // Прикладная физика. - 2006. - №2. - С.50-52 .

131. Охлаждаемое многорядное матричное фотоприемное устройство формата 4х288 элементов на основе фотодиодов из КРТ / Л.Д. Сагинов, В.Н. Соляков, К.О.Болтарь и др. // Прикладная физика. - 2005. - №5. - С. 79-84.

132. Матричные фотоприемные устройства среднего и дальнего инфракрасных диапазонов спектра на основе фотодиодов из CdхHgl-хTe / Л.Д. Сагинов, К.О.Болтарь, В.И.Стафеев и др. // ФТП. - 2005. - Т39, № 10.- С.1257-1265.

133. МФПУ смотрящего типа с накоплением в ячейке на основе ЭС КРТ для спектрального диапазона 3-5 мкм / Л.Д. Сагинов, Е.А.Климанов, К.О.Болтарь и др. // Прикладная физика. - 2005. - №5. - С. 92-94.

134. Фокальные матрицы на основе КРТ фотодиодов для спектральных диапазонов 3...5 и 8...12 мкм / Л.Д. Сагинов, К.О.Болтарь, В.И.Стафеев и др. // Оптический журнал. - 1996. - №6. - С.74-77.

135. Methods of calibration of measuring installations containing an an absolute blackbody / L.D. Saginov, A.N. Sviridov, V.L. Bakumenko et al. // Proceedings of SPIE. - 2005. - Vol.5834, - P.347-355.

136. IR imager based on 128x128 HgCdTe staring focal plane arrays / L.D. Saginov, I.S. Gibin, K.O. Boltar et al. // Proceedings SPIE. - 1999. - V.3819. - P . 92-97.

137. Mid- and Far-IR Focal Plane Arrays Based on Hg^Cd^e Photodiodes / L.D. Saginov, V.N. Solyakov, K.O.Boltar et al. // Physics of semiconductor Devices. -2005. - Vol.39, No.10. - P.1215-1223.

138. 384x288 HgCdTe staring focal plane arrays / L.D. Saginov, E.A. Klimanov, V.I Stafeev et al. // Proceeding SPIE. - 2000. - Vol.4340. - P. 23-26.

139. Матричные фотоприемники формата 128х128 и 384х288 на основе фотодиодов из CdxHg1^e / Л.Д. Сагинов, К.О Болтарь, Ю.Г.Сидоров и др. // Прикладная физика. - 1999. - №3.- С.32-41.

140. Госсорг, Ж. Инфракрасная термография / пер. с фр. - М.: Мир, 1988. - С.94.

141. Справочник по инфракрасной технике. Т.1 / ред. У. Волф Г. Цисис. - М.: Мир. 1995. C.423-428.

142. Taylor, J.H. Atmospheric Transmission in Infrared / J.H. Taylor, H.W. Yates // Journal of the Optical Society of America. - 1957. - Vol. 47, № 3. - P. 223-226. doi.org/10.1364/JOSA.47.000223

143. Saginov, L.D. Influence of spectral characteristics of IR (8-12 mkm) photodetectors on thermovision system parameters / L.D. Saginov, V.N. Solyakov // Proceeding SPIE. - 2000. - Vol.4340. - P.305-307.

144. Метод коррекции неоднородности многоэлементных фотоприемных устройств по сигналам сцены / Л.Д. Сагинов, В.Н. Соляков., К.О. Болтарь и др. //XIX Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения: тезисы докладов. - Москва, 2006. - С.86

145. Сагинов Л.Д., Соляков В.Н., Бурлаков И.Д., Жегалов С.И. // Способ коррекции неоднородности многоэлементных фотоприемных устройств со сканированием // Патент России на изобретение № 2297728, от 08.08.2005. Опубликовано 20.04.2007. Бюлл. № 11.

146. Сагинов Л.Д., Болтарь К.О., Бурлаков И.Д., Жегалов С.И., , Соляков В.Н., Филачев А.М. Способ коррекции неоднородности матричных фотоприемных устройств // Патент России на изобретение №2298884 от 09.08.2005. Опубликовано 10.05.2007. Бюлл. № 13.

147. Сагинов Л.Д., Жегалов С.И., Соляков В.Н., Филачев А.М. Способ коррекции неоднородности сканирующих многоэлементных фотоприемных устройств по сигналам сцены // Патент России на изобретение №2347324 от 28.05.2007. Опубликовано. 20.02.2009, Бюлл. № 5.

148. Perry D. Linear theory of nonuniformity correction in infrared staring sensors / D. Perry, E. Dereniak // Optical Engineering. - 1993. - Vol.32, №8. - P. 1854-1859.

149. Computer simulation of spatial nonuniformity correction in a staring sensor / Lizzie Cheung, Eustace Dereniak, Dave Perry, Tim Rogne // Proceedings of SPIE. - 1988. - Vol. 972. - P.65-81.

150. Тепловизионная камера на основе неохлаждаемых микроболометрических ФПУ / А.М. Филачев, В.П. Пономаренко, И.И. Таубкин и др. // Прикладная физика. - 2003. - №2. - С.102-106.

151. Белоконев В.М., Дегтярев Е.В., Рудый И.В., Малышев И.А., Павлова В.А., Тетерин В.В., Демеш О.В., Кабанов В.Ф. Способ выравнивания неравномерной чувствительности фотоприемников сканирующих линеек тепловизоров // Патент России №2113065. Опубл. 10.06.98, бюллетень № 16.

152. Павлова В.А. и др. Иконический подход к решению проблемы коррекции неоднородностей чувствительности многоэлементных МФПУ в сканирующих тепловизорах // Оптический журнал. 1997. том 64. №2.

153. Nonuniformity compensation for IR focal plane array sensors / Ronda Venkateswarlu, Meng Hwa Er, Yu Hin Gan, Yew Chan Fong // Proceedings SPIE. - 1997. - Vol.3061; https://doi.org/10.1117/12.280310

154. Ratliff, B.M. Algorithm for radiometrically-accurate nonuniformity correction with arbitrary scene motion / B.M. Ratliff, M.M. Hayat, S. Tyo // Procttdings of SPIE. - 2003. - Vol.5076. - P. 82-90.

155. Torres, S.N. Adaptive Scene-Based Non-Uniformity Correction Method for Infrared-Focal Plane Arrays / Sergio N. Torres, Esteban M. Vera, Rodrigo A. Reeves, Sergio K. Sobarzo // Proceedings of SPIE. - 2003. - Vol.5076; doi: 10.1117/12.487217

156. Two-point nonuniformity correction based on LMS / Su-xia Xing, Junju Zhang, Lianjun Sun, Ben-kang Chang, Yun-sheng Qian // Proceedings of SPIE. - 2005. - Vol.5640; doi: 10.1117/12.566145

157. Riou, O. Nonuniformity correction and thermal drift compensation of thermal infrared camera / Olivier Riou, Stephane Berrebi, Pierre Bremond // Proceedings of SPIE. - 2004. - Vol.5405; doi: 10.1117/12.547807

158. Уиндроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов / пер. с англ. Москва. : Радио и связь. 1989. - 440c.

159. Математическое моделирование коррекции неоднородности матричных фотоприемных устройств по сигналам сцены / Л.Д. Сагинов, В.Н. Соляков.,

С.И. Жегалов, В.Г. Морозова //XIX Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения: тезисы докладов. - Москва, 2006. - С.140-141.

160. Математическое моделирование коррекции неоднородности сканирующих многоэлементных фотоприемных устройств по сигналам сцены/ Л.Д. Сагинов, В.Н. Соляков., С.И. Жегалов, В.Г. Морозова //XIX Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения: тезисы докладов. - Москва, 2006. - С.178-179

161. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ / пер. с англ. Ю.П. Адлера и В.Г. Горского. Москва.: Финансы и статистика, 1986 - 369 с.

162. Соляков, В.Н Компьютерная модель процесса регистрации точечных источников излучения многорядными ФПУ с режимом ВЗН / В.Н . Соляков, К.В. Козлов, П.А. Кузнецов // Прикладная физика. - 2014. - №2. - С.54-58.

163. Метод коррекции неоднородности многоэлементных фотоприёмных устройств по сигналам сцены / Л.Д. Сагинов, В.Н. Соляков, С.И. Жегалов и др. // Прикладная физика. - 2008. - №1. - С. 60-70.

164. Соляков В.Н. Результаты практического моделирования корреции неоднородности многоэлементных фотоприемных устройств по сигналам сцены / В.Н. Соляков, С.И. Жегалов, В.Г. Морозова // Прикладная физика. -2009. - №5. - С.107-112.

165. Платформа «МУЛЬТИКОР» - отечественная инновационная технология проектирования микросхем. Каталог 2008 / ГУП НПЦ «ЭЛВИС». - М. -2005. - 36с.

166. Glenn Sellar R., Boreman Glenn D. Classification of imaging spectrometers for remote sensing applications // Optical Engineering, January. 2005. V. 44(1).

167. Spectral filtration of the IR images (review) / L.D. Saginov, A.N. Sviridov, A.M. Filachev et al. // Proceedings of SPIE. - 2007. - Vol.6636. - P.66360O https://doi.org/10.1117/12.742518

168. Пустовойт В. И., Пожар В. Э. Лазер ИНФОРМ: Информационный бюллетень лазерной ассоциации. 2004. Июнь. Вып. № 11—12 (290—291).

169. Пустовойт, В. И. Акустооптические спектральные устройства: состояние и перспективы / В. И. Пустовойт, В. Э. Пожар // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, сер. Приборостроение. -2011. - №S2. - С.6-15.

170. Pustovoit, V.I. Collinear acousto-optic diffraction using two nearby sound frequencies / V.I. Pustovoit, F.W. Windels, O. Leroy // Ultrasonics. - 2000. -Vol.38. - P. 586-589.

171. Parygin V.N. Оptimization of the transfer function of an acoustooptic cell with an apodized piezoelectric transducer / V.N. Parygin, A.V. Vershubskiy, E.Yu. Filatova // Technical Physics. - 2001. - Vol.46, № 9. - P. 1138—1142.

172. Gat, N. Imaging Spectroscopy Using Tunable Filters / Naum Gat // Proceedings. SPIE. - 2000. - Vol.4056. - P. 50—64.

173. Reay, N.K. Liquid Nitrogen-Cooled Servo-Stabilized Fabry-Perot Interferometer for Infrared / N.K. Reay, K.A.Pietraszewski // Optical Engineering/ - 1992. -Vol.31, №.8. - P.1667-1670.

174. Волф У., Цесис Г. Справочник по инфракрасной технике. / пер. с англ. под ред. Н.В. Васильченко, В.А. Есакова, М.М. Мирошникова в 4-х тт. - Т.4 Проектирование инфракрасных систем. - М.: Мир. 1999. - 472 с.

175. Зайдель, А.Н. Техника и практика спектроскопии / А.Н.Зайдель, Г.В. Островская, Ю.И. Островский. М. Наука, 1976. - 375с.

176. Wide-field-of-view imaging spectrometer (WFIS): from a laboratory demonstration to a fully functional engineering model / R.E. Haring, R. Pollock, R.M. Cross, T. Greenlee // Proceedings of SPIE. - 2002. - Vol.4486 - P.403-410.

177. Harig, R. Passive remote sensing of pollutant clouds by FTIR spectrometry: Signal-to-noise ratio as a function of spectral resolution / R. Harig // Applied Optics. - 2004. - Vol.43 (23). - Р.4603-4610.

178. Imaging sensor for the Geosynchronous Imaging Fourier Transform Spectrometer (GIFTS) / James A. Stobie, Allen W. Hairston, Stephen P. Tobin et al. //

Proceedings of SPIE (Infrared Spaceborne Remote Sensing X) - 2002. -Vol.4818; https://doi.org/10.1117/12.458133

179. Harig, R. Toxic Cloud Imaging by Infrared Spectrometry: A Scanning FTIR System for Identification and Visualization / R. Harig, G. Matz // Field Analytical Chemistry & Technology. - 2001. - Vol.5, № (1-2). - P.75-90; https://doi.org/10.1002/fact.1008

180. Stroke, G.W. Fourier transform spectroscopy using holographic imaging without computing and with stationary interferometrs / G. W. Stroke, A.T. Funkhouser // Physics Letters. - 1965. - Vol.16, jun. 1. - P.272-274.

181. Gao Zhan. Static Fourier-transform spectrometer based on Savart polariscope / Gao Zhan, Kazuhiko Oka, Tsuyoshi Ishigaki and Naoshi Baba // Proceedings of SPIE. - 2002. - V.4880. - P. 198-203.

182. Yamaguchi, I. Phase-shifting color digital holography / I. Yamaguchi, T. Matsumura, J. Ichi Kato // Optics Letters. - 2002. - Vol.27. - P. 1108-1110; https://doi.org/10.1364/OL.27.001108

183. Holoscopy-holographic optical coherence tomography /D. Hillmann, C. Luhrs, T. Bonin // Optics Letters. - 2011. - Vol.36. - P.2390-2392; https://doi.org/10.1364/OL.36.002390

184. Каленков, Г.С. Гиперспектральная голографическая фурье-микроскопия / Каленков, Г.С., Каленков С.Г., Штанько А.Е. // Квантовая электроника. -2015. - Т.45, № 4.- С.333-338. URL: http://mi.mathnet.ru/qe16151

185. Kalenkov, S.G. Hyperspectral holography: an alternative application of the Fourier transform spectrometer / S.G Kalenkov., G.S. Kalenkov., A.E.Shtanko // Journal of the Optical Society of America B. - 2017. - Vol. 34, № 5. - P.B49-B55; http://josab.osa.org/abstract.cfm7URIyjosab-34-5-B49

186. Kneubuhler, M. Recent Progress and Developments in Imaging Spectroscopy / M. Kneubuhler, A. Damm-Reiser // Remote Sensing. - 2018. - Vol.10. - P.1497. doi: 10.3390/rs10091497

187. Evaluation of the PROSAIL model capabilities for future hyperspectral model environments. A review study / K. Berger, C. Atzberger, M. Danner et al. // Remote Sensing. - 2018. - Vol.10. - P.85.

188. Quantitative remote sensing at ultra-high resolution with uav spectroscopy: A review of sensor technology, measurement procedures, and data correction workflows / H. Aasen, E. Honkavaara, A. Lucieer, P. Zarco-Tejada // Remote Sensing. - 2018. - Vol.10. - P.109.

189. Soil organic carbon estimation in croplands by hyperspectral remote apex data using the lucas topsoil database / F. Castaldi, S. Chabrillat, A. Jones et al.// Remote Sensing. - 2018. - Vol.10. - P.15.

190. Carmon, N.; Ben-Dor, E. Mapping asphaltic roads' skid resistance using imaging spectroscopy / N. Carmon, E. Ben-Dor et al. // Remote Sensing. - 2018. - Vol.10. - P.430.

191. Харрик, Н. Спектроскопия внутреннего отражения / Н. Харрик. М.: Мир, 1970. - 333 с.

192. Сагинов, Л.Д. Исследование ориентированных лэнгмюровских мультислоев липидов. Сравнение данных ЭПР от разных зондов и ИК спектроскопии / Л.Д. Сагинов, Ю.А.Бобров, В.А.Лифшиц, // Доклады Всесоюзной конфер. по нитроксильным радикалам. - Черноголовка,1982. - С.100-101

193. Spectral filtration of images in the IR spectral region with use of phenomenon of total internal reflection / L.D. Saginov, A.N. Sviridov, V.L. Bakumenko et al. // Proceedings of SPIE. - 2007. - Vol.6636. - P.66360P; https://doi.org/10.1117/12.742519

194. Оптические материалы для инфракрасной техники / Е.М. Воронкова, Б.Н.Гречушников, Г.И. Дистлер, И.П. Петров. - М., Наука, 1965. - 335 с.

195. Использование явления полного внутреннего отражения для спектральной фильтрации изображений / Л.Д. Сагинов, А.Н. Свиридов, В.Л. Бакуменко и др. // Прикладная физика. - 2006. - №2. - С.30-36.

196. Фильтрующее устройство на основе оптических элементов с положительной и отрицательной производными зависимостей углов

полного внутреннего отражения от длины волны / Л.Д. Сагинов, А.Н. Свиридов, В.Л. Бакуменко и др. // Прикладная физика. - 2008. - №1. - С.20-25.

197. Борн, М Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. - М.: Наука, 1970. - 855 с.

198. Иванов, А. Электронно-лучевое напыление: Технология и оборудование / А. Иванов, Б. Смирнов // Наноиндустрия. - 2012. - №6. - С.28-34.

199. Оптические пленкообразующие материалы для инфракрасной области спектра / Котликов Е.Н., Кузнецов Ю.А., Лавровская Н.П., Тропин А.Н. // Научное приборостроение. - 2008 - Т. 18, №3. - С.32 - 37.

200. Ciddor, P.E. Refractive index of air: 3. The roles of CO2, H2O, and refractivity virials / P.E. Ciddor // Appled Optics. - 2002. - Vol.41, №12. - Р. 2292-2298.

201. Owens, J.C. Optical Refractive Index of Air: Dependence on Pressure, Temperature and Composition / J. C. Owens // Applied Optics. - 1967. - Vol.6, №1. - Р.51-59.

202. Ciddor, P.E. Refractive index of air: new equations for the visible and near infrared / P.E. Ciddor // Applied Optics. - 1996. - Vol.35, № 9. - Р.1566-1573; https://doi.org/10.1364/AO.35.001566

203. Гальярди, Р.М. Оптическая связь / Р.М. Гальярди, Ш. Карп // пер. с анг.- М.: Связь, 1978. - 421с.

204. Spectral filtration of images in the IR spectral region with use of a phenomenon of total internal reflection and multibeam interference / L.D. Saginov, K.O. Boltar, A.N. Sviridov et al. // Proceedings of SPIE. - 2006. - Vol. 6206. -P.62062U; https://doi.org/10.1117/12.665274

205. Сагинов Л.Д., Филачев А.М., Бурлаков И.Д., Соляков В.Н., Болтарь К.О., Кононов А.С., Свиридов А.Н., Бакуменко В.Л.. Способ спектральной фильтрации изображений // Патент на изобретение №2293293 от 8.07.2005. Опубликован 10.02.2007, Бюлл.№ 4.

206. Сагинов Л.Д., Филачев А.М., Бурлаков И.Д., Соляков В.Н., Болтарь К.О., Кононов А.С., Свиридов А.Н., Бакуменко В.Л. Способ спектральной

фильтрации изображения // Патент на изобретение №2297652 от 08.07.2005. Опубликован 20.04.2007, Бюлл.№ 11.

207. The Global Status of Renewables / REN21's 2020. https: //www. ises. org/webinars/671

208. Saginov, L.D. Some Trends in current Photovoltaics / L.D. Saginov, D.S. Strebkov V.V. Kharchenko // Moldavian Journal of Physical Sciences. - 2013. -Vol.12, № 1-2. - P.87-95.

209. Detection and Localization of Defects in Monocristalline Silicon Solar Cell / P. Tomanek, P. Skarvada, R. Macku, L.Grmela // Advances in Optical Technologies. - 2010. - Vol.2010. - Article ID 805325. - 5 pages. DOI: 10.1155/2010/805325.

210. Scanning Laser-Beam- Induced Current Measurements of Lateral Transport Near-Junction Defects in Silicon Heterojunction Solar Cells. / M.G. Deceglie, H.S. Emmer, Z.C. Hollman et al. // IEEE Journal of Photovoltaic. - 2014. - Vol.4, №1. - Р.154-159. doi: 10.1109/JPHOTOV.2013.2289353

211. Breitenstein, O. Material- induced shunts in multcristalline silicon solar cells / O. Breitenstein, J. Bauer, J.P. Rakotoniaina // Физика и техника полупроводников. - 2007. - Т.41, №4. - С.454-457.

212. Якимов, Е.Б. Наблюдение дефектов солнечных элементов методами электролюминесценции, LBIC и EBIC / Е.Б. Якимов, В.И. Орлов // Поверхность. Рентгеновские синхротронные и нейтронные исследования. -2014. - №9. - С.5-9.

213. Свиридов, А.Н. Расчет тепловых контрастов и потенциалов инфракрасных изображений в спектральных диапазонах 3-5 мкм и 8-14 мкм при наличии и отсутствии противоизлучения окружающей среды / А.Н. Свиридов // Прикладная физика. - 2002.- №2. - C. 109-115.

214. Исследования распределения плотности тока по площади фотоэлектрического преобразователя солнечного излучения различными методами / Л.Д. Сагинов, В.Н. Соляков, П.С. Дорожкин и др. // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: труды 9-й

Международной научно-технической конференции, часть 4. Возабно-вляемые источники энергии. Местные энергоресурсы. Экология.- М.: ГНУ ВИЭСХ, 2014. - С.109-114.

215. Saginov, L.D. Thermovision-thermografic Research of Local Current Density Distribution Over the Area of PV Cells / L.D. Saginov // International Journal of Applied Engineering Research. - 2016. - Vol.11, №9. - P.6151-6154.

216. Арбузов, Ю.Д. Основы фотоэлектричества. / Ю.Д. Арбузов, В.М. Евдокимов - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007. - 290с.

217. Двухдиапазонная тепловизионная система для спектральных диапазонов 35 и 8-12 мкм / Л.И. Горелик, Е.В. Дрогайцева, В.Н. Соляков и др. // Прикладная физика. - 2011. - № 2. - C.92-96.

218. Saginov, L.D. Defects localization research in photovoltaic cells: Methods and devices / L.D. Saginov // Applied Solar Energy. - 2016. - Vol.52, No.3. - P. 201-204. DOI: 10.3103/S0003701X16030142

219. Focal arrays based on HgCdTe photodiodes for the 3-5 and 8-12-mkm spectral regions / L.D. Saginov, L.A. Bovina, K.O. Boltar et al. // Journal of Optical Technology. - 1996.- Vol.63, №.6. - P.478-481.

220. Saginov, L.D. Express - analysis of local current density distribution over the area of PV cells using thermovision systems / L.D. Saginov // ISES Solar World Congress, Conference Proceedings, Daegu, Korea 8-12 November, 2015. - P. 332-335. doi: 10.18086/swc.2015.05.04

221. Стребков, Д.С. Матричные солнечные элементы. Том 2 / Д.С. Стребков. -М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. - 267с.

222. Предварительные результаты тепловизионной диагностики маститов и заболеваний суставов у коров / Л.Д. Сагинов, Ю.А. Цой, А.И. Фумин и др. // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 6-й Международной научно-технической конференции, часть 3. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. - C.385-392.

223. Любимов В.Е., Цой Ю.А., Измайлов А.Ю., Сагинов Л.Д., Кирсанов В.В., Соловьев С.А. Механизированная установка для бесконтактной

тепловизионнной видео-цифровой диагностики заболеваний животных // Патент РФ на изобретение № 2668674 от 23.10.2017. Опубликовано 02.10.2018, Бюлл. № 28.

224. Thermovision Monitoring of Subclinical Inflammatory Processes in the Cow's Mammary Gland and Supporting Joints / Yuri Tsoy, Leonid Saginov, Victor Lubimov, Andrey Krasnov et al. // International Journal of Pharmaceutical and Phytopharmacological Research -2021. - Vol. 11, № 1. - P.41-49

225. Жегалов С.И., Соляков В.Н., Фетюхина В.Г. Метод линеаризированной трехточечной коррекции неоднородности фотоприемных устройств // Прикладная физика, 2010, № 4.

Список иллюстративного материала

Таблица 1 - Значения параметров исследованных образцов CdxHg1-xTe и

образца из работы [80]............................................................................68

Таблица 2 - Зависимость полуширины спектральной полосы от числа

отражений..............................................................................................225

Рисунок 1 - Спектр пропускания атмосферы на оптической длине 1,5 м.............25

Рисунок 2 - Диаграмма зонной структуры CdxHg1-xTe.............................................27

Рисунок 3 - Зависимость волнового числа колебаний решетки от состава

CdxНgl-xTe..................................................................................................33

Рисунок 4 - Оптическая схема Фурье-спектрометра FTS-20B................................41

Рисунок 5 - Преобразование спектра излучения в интерферометре: а-монохроматической линии уо см-1; б- полихроматического

спектра........................................................................................................42

Рисунок 6 - Влияние продувки сухим азотом на поглощение в линии С02 в атмосфере спектрального блока: 1 -продувка всего спектрального

блока; 2-после открывания кюветного отделения на 5 мин................45

Рисунок 7 - Схема оптической головки азотного криостата для измерений оптических и фотоэлектрических характеристик образцов в

диапазоне 84 - 400(К)..............................................................................46

Рисунок 8 - Схема наконечника Г-образной штанги для измерений в

диапазоне температур 4,3-80К...............................................................48

Рисунок 9 - Температурные зависимости постоянной Холла исследованных

образцов (пунктир - положительные области RH)................................50

Рисунок 10 - Температурные зависимости удельного сопротивления

исследованных образцов..........................................................................51

Рисунок 11 - Фотографии поверхности образцов.....................................................52

Рисунок 12 - Спектральные зависимости -Ш(Ию) образцов при различных

температурах.............................................................................................55

Рисунок 13 - Спектральная зависимость коэффициента поглощения при

различных температурах..........................................................................56

Рисунок 14 - Сравнение экспериментальной частотной зависимости края собственного поглощения с зависимостями вида а ~ ^ - Ью)1/2,

а ~ ехр{-[(Е^ Ью)М]2}, а ~ exp{-[(Eg- Ью)М]1/2}...............................57

Рисунок 15 - Температурная зависимость параметра w: * - обр.1; • - обр.2; А

-обр.3; о - обр.4. Знаком "+" отмечены значения w для образца Cd0;205Hg0;795Te рассчитанные по результатам работы [84]; "а" и "б"

- интерполяционные прямые для образцов 2 и 3; сплошная линия

- температурная зависимость вида w = =сош^сШ( ЬОш/2квТ)]2/3

(см. ниже формула (1.13))........................................................................59

Рисунок 16 - Экспериментальные частотные зависимости коэффициента

поглощения для образца 3........................................................................64

Рисунок 17 - Зависимость Y= Е0+РХ для образца 3.................................................65

Рисунок 18 - Спектральные зависимости коэффициента поглощения,

приведенные к Т = 0К: а - образец 4, б -образец [80]..........................66

Рисунок 19 - Изоабсорбционные зависимости для образца 2: а - а=200см-1; б

- а=100см-1; в = а=50см-1..........................................................................67

Рисунок 20 - Определение состава исследуемых образцов CdxHg1-xTe по эмпирическим зависимостям Е^х,Т); пунктиром показаны значения Е8(Т=100К) образцов с соответствующими номерами,

сплошные линии - эмпирические зависимости Е^х,Т=100К)............69

Рисунок 21 - Спектр рентгеновского излучения образца Cdo,2Hgo,8Te...................71

Рисунок 22 - Зависимость относительной ошибки результатов микроанализа

от постоянной времени измерительной системы..................................72

Рисунок 23 - Пространственное изменение сигнала в характеристических рентгеновских линиях Cdo,2Hgo,8Te : а -кадмий; б - ртуть; в -катионы (сплошная линия), анионы (пунктир) ...................................... 73

Рисунок 24 - Зависимость (1.24) в координатах -Ы^^^^Ю3/^ 1-обр.1,

2-обр.2........................................................................................................77

Рисунок 25 - Схема зонной структуры с флутуирующей шириной

запрещенной зоны.....................................................................................78

Рисунок 26 - Спектральные зависимости В(Ью) для образца 2. Стрелками

отмечены частоты оптических фононов.................................................84

Рисунок 27 - Спектральные зависимости В(Ью) для образца 3...............................85

Рисунок 28 - Спектр отражения образца 2 в длинноволновой области спектра ... 86 Рисунок 29 - Рассчитанные спектры В^Ью) при различных температурах: 1 -

Т = 100К; 2 - Т =178К; 3 - Т = 252К.......................................................88

Рисунок 30 - Спектры «остаточного поглощения» для образца 2...........................89

Рисунок 31 - Спектральная зависимость собственной ФП для образца 1:1 -Т

= 4,2К; 2 - Т = 90,5К.................................................................................92

Рисунок 32 - Спектральные зависимости края собственной ФП при 4,2 < Т

<83К для образца 1....................................................................................93

Рисунок 33 - Температурные зависимости интегральной

фоточувствительности образцов 1; 2; 3..................................................94

Рисунок 34 - Температурная зависимость времени жизни

фотовозбужденных носителей заряда из [107]......................................95

Рисунок 35 - Спектры собственной ФП для образца 2 при Т < 20К.......................96

Рисунок 36 - Температурные зависимости Ьюа (1) и Ьюв (2): а - образец 1, б

- образец 2, в - образец 3.........................................................................97

Рисунок 37 - Температурные зависимости Ьюв и коэффициентов линейного

расширения CdTe и HgTe при 70 < Т < 130К.........................................98

Рисунок 38 - Определение квантового выхода фотопроводимости в области

края собственного поглощения для образца 1, Т = 90,5К..................100

Рисунок 39 - Спектральные зависимости сигнала ФП (а,б) и В(Ью) (в) в длинноволновой области для образца 2. Масштаб по оси ординат для спектра (а) увеличен в 25 раз. Стрелками показаны энергии переходов, описанные ниже в тексте....................................................102

Рисунок 40 - Результаты численного решения уравнения (1.40)..........................107

Рисунок 41 - Спектральные зависимости края собственной ФП: 1 - образец 1

(Т=6К); 2 - образец 2 (Т=9К); 3 - разностный спектр........................111

Рисунок 42 - Структура охлаждаемого многоэлементного фотоприемника.......113

Рисунок 43 - Спектральная характеристика МФП на ЭС ЖФЭ формата 128х128 элементов, диапазон 8-12 мкм, размер элемента 25 мкм,

шаг 35 мкм, криостатирование - жидкий азот [136]...........................117

Рисунок 44 - Спектральная характеристика МФП на ЭС ЖФЭ формата 128х128 элементов, диапазон 3-5 мкм, размер элемента 20 мкм,

криостатирование - жидкий азот [137]................................................118

Рисунок 45 - Спектральная характеристика МФП на ЭС МОС-эпитаксии формата 128х128 элементов, диапазон 3-5 мкм, размер элемента 35 мкм, криостатирование - четырехкаскадный

термоэлектрический элемент (Т=195К)...............................................119

Рисунок 46 - Спектральная характеристика МФПУ на ЭС ЖФЭ формата 384х288 элементов, диапазон 8-12 мкм, размер элемента 30 мкм,

криостатирование - жидкий азот [138]................................................120

Рисунок 47 - Спектральная характеристика МФП на ЭС МПЭ формата 384х288, шаг элементов 28 мкм, криостатирование -

микрокриогенная система типа сплит-Стирлинг [139].......................121

Рисунок 48 - Зависимость NEDT от граничной длины волны при различных дальностях от объекта наблюдения. BLIP режим, квантовая

эффективность 0,5, температура +20°С................................................124

Рисунок 49 - Зависимость NEDT от граничной длины волны при различных дальностях от объекта наблюдения. BLIP режим, квантовая

эффективность 0,5, температура +65°С................................................125

Рисунок 50 - Зависимость NETD от граничной длины волны при различных дальностях для фотоприемника, содержащего охлаждаемый фильтр. BLIP режим, квантовая эффективность 0,5, температура +20°С........................................................................................................126

Рисунок 51 - Диаграмма и гистограмма распределения сигнала (в единицах

АЦП) по элементам МФП формата 128х128 диапазона 8-12 мкм ... 132 Рисунок 52 - Диаграмма и гистограмма распределения шума (в единицах

АЦП) по элементам МФП формата 128х128 диапазона 8-12 мкм ... 133 Рисунок 53 - Диаграмма и гистограмма распределения вольтовой чувствительности S (В/Вт) по элементам МФП формата 128х128

диапазона 8-12 мкм.................................................................................134

Рисунок 54 - Диаграмма и гистограмма распределения удельной обнаружительной способности D* (смВт-1Гц1/2) по элементам

МФП формата 128х128 диапазона 8-12 мкм........................................135

Рисунок 55 - Диаграмма и гистограмма распределения удельной обнаружительной способности D* (смВт-1Гц1/2) по элементам

МФП формата 128х128 диапазона 3-5 мкм..........................................136

Рисунок 56 - ИК-изображение посредством МФП формата 128х128

диапазона 8-12 мкм.................................................................................137

Рисунок 57 - Тепловизионное изображение без коррекции дефектов (а) и с

коррекцией дефектов (б)........................................................................140

Рисунок 58 - Принцип коррекции по сигналам сцены...........................................144

Рисунок 59 - Общая блок-схема коррекции.............................................................149

Рисунок 60 - Топология ФЧЭ линейчатого ФПУ....................................................154

Рисунок 61 - Блок-схема модели...............................................................................176

Рисунок 62 - Исходное изображение........................................................................183

Рисунок 63 - Зависимость коррекции от сдвига сканера: сдвиг 0.5 (а) и сдвиг

1.0 (б)........................................................................................................185

Рисунок 64 - Зависимость коррекции от вида калибровки: а - В - способ (1-

калибровка), б - А - способ (2- и 1-калибровки)...............................187

Рисунок 65 - Калибровка шумоподобным сигналом: а - В-способ (1-

калибровка), б - А-способ (2- и 1-калибровка)....................................189

Рисунок 66 - Изображение исходных сигналов от МФПУ до коррекции............193

Рисунок 67 - Результаты коррекции по сигналам сцены.......................................194

Рисунок 68 - Результаты двухточечной коррекции по опорным источникам

оптического излучения...........................................................................195

Рисунок 69 - Блок-схема модели...............................................................................197

Рисунок 70 - Исходное изображение........................................................................203

Рисунок 71 - Влияние вида калибровки: а - 2- и 1-калибровка и б - только

1-калибровка............................................................................................204

Рисунок 72 - Коррекция при однородной сцене калибровки: а - среднее

отклонение потока; б - скорректированный сигнал...........................206

Рисунок 73 - Коррекция при неоднородной сцене..................................................207

Рисунок 74 - Зависимости критических углов полного внутреннего

отражения для границ раздела сред: а - Вар2-воздух; б - KCl-воздух; в - СаБ2-воздух; г - Si-BaF2; д - Ge-BaF2; е - BaF2-CaF2 . .. 215 Рисунок 75 - Характеристика спектрального фильтра на основе ПВО: а -

зависимость 0k1(X); б - зависимость 0k2(X)............................................216

Рисунок 76 - Оптическая схема спектрального фильтра изображения: 1-первое настроечное поворотное зеркало; 2- поляризатор, пропускающий компоненты входящего излучения с плоскостью поляризации, параллельной плоскости чертежа; 3-пластина из KCl; 4-второе настроечное поворотное зеркало; 5-пластины из BaF2; 6-пластина из Ge; 7-блок прямоугольных диафрагм, ограничивающих плоский угол до величины 2фтах; 8- пластина из InAs, поглощающая излучение с X < 4 мкм; 9- объектив тепловизора; 10- матричный приемник тепловизора; 11-

наблюдаемый объект..............................................................................219

Рисунок 77 - Спектральные зависимости производных критического угла.......222

Рисунок 78 - Спектральная зависимость пропускания пластины KCl при

различном количестве отражений от её границы с воздухом............224

Рисунок 79 - Зависимости относительной интенсивности излучений монохроматических лучей от длины волны на выходе спектрального фильтра изображений, рассчитанные для лучей,

распространяющихся под различными углами ф к оси исходного полихроматического пучка: R1 — для ф= -0,708°; R2 - для ф = -0,508°; R3 - для ф = -0,208°; R4 - для ф = 0°; R5 - для ф = 0,292°,

R6 - для ф = 0,792°; R7 - для ф = 1,292°..............................................226

Рисунок 80 - Оптическая схема компактного СФИ: 1- настроечное поворотное зеркало; 2- поляризатор, пропускающий компоненты входящего излучения с плоскостью поляризации, параллельной плоскости чертежа; 3 -пластина из InAs, поглощающая излучение с X < 4 мкм; 4 -блок пластин из KCl, разделенные воздушными промежутками; 5 - блок пластин из Ge; 6 -покрытия (или пластинки) из BaF2; 7 - телескоп; 8 - объектив тепловизора; 9 -

матричный фотоприемник тепловизора ............................................... 232

Рисунок 81 - Зависимости контуров пропускания СФИ с ПВО, рассчитанные для лучей, распространяющихся под различными углами к оси исходного полихроматического пучка (слева направо): R1 - ф = -0,5° ; Я2 - ф = = -0,2° ; R3 - ф = 0° ; R4 - ф = 0,2° ; R5 - ф = 0,35°

; R6 - ф = 0,6° ; R7 - ф = 0,8°..................................................................234

Рисунок 82 - Рост мировой суммарной пиковой мощности установленных

солнечных фотоэлектрических станций...............................................240

Рисунок 83 - Эквивалентная схема ФЭП.................................................................243

Рисунок 84 - Зависимость выходного тока 1(и) и мощности Р(и) идеального ФЭП (в относительных единицах) от напряжения на выходе (и,

мВ)............................................................................................................244

Рисунок 85 - Тепловизионные изображения, полученные прямым методом в

условиях «темной комнаты»..................................................................247

Рисунок 86 - Схема проведения измерений.............................................................248

Рисунок 87 - Тепловизионные изображения ФЭП при прямом (а) и обратном (б) напряжениях смещения, полученные по дифференциальной

методике...................................................................................................250

Рисунок 88 - ТВИ, 1=0................................................................................................252

Рисунок 89 - ТВИ, 1= - 0,2А......................................................................................252

Рисунок 90 - ТВИ, 1= +1,4А.......................................................................................253

Рисунок 91 - ТВИ, 1=0................................................................................................254

Рисунок 92 - ТВИ, 1= - 0,4А......................................................................................255

Рисунок 93 - ТВИ, 1= +1,8А.......................................................................................255

Рисунок 94 - Фото СЭ 0 100 мм...............................................................................256

Рисунок 95 - ТВИ СЭ 0 100 мм................................................................................257

Рисунок 96 - Сборка тепловизионных изображений разрезанного СЭ................258

Рисунок 97 - ТВИ верхней левой четверти..............................................................259

Рисунок 98 - СЛМ - скан верхней левой четверти..................................................260

Рисунок 99 - Зависимость СЛМ-фотоЭДС вдоль красной линии (мм от

левого края по оси абсцисс)...................................................................260

Рисунок 100 - Схематическое изображение МСЭ с последовательной

коммутацией микроэлементов...............................................................262