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HL: Halbleiterphysik

HL 33: Bauelemente

HL 33.5: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 17:00–17:15, H1

Neuartige Dünnfilmdetektoren für den Einsatz in der Farbbildverarbeitung — •M. Krause, D. Knipp, H. Stiebig, O. Kluth, T. Brammer und H. Wagner — Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich

Es wurde ein Dünnfilmsensor entwickelt, der ohne die Verwendung von optischen Filtern die Farbinformation in der räumlichen Tiefe generiert. Dieser 6-Kanal-Sensor besteht aus drei in Lichteinfallsrichtung integrierten amorphen pinip-Strukturen, deren Kontaktierung durch transparente leitfähige Schichten (TCO) erfolgt. In einer Two-shot-Aufnahme können durch Änderung der angelegten Spannung sechs linear unabhängige spektrale Empfindlichkeitskurven am gleichen Ort generiert werden. Die Farbtrennung wurde in Anlehnung an die trichromatische Farbwahrnehmung des menschlichen Auges optimiert und erfolgte durch Variation des Absorptionsvermögens in den einzelnen Dioden (α(λ)*d_i). Dabei wurde neben der Dicke auch die Bandlücke der implementierten Schichten den Anforderungen entsprechend angepaßt, indem während der Abscheidung mittels PECVD-Prozeß German oder Methan zum Prozeßgas Silan hinzugefügt wurde. Zur weiteren Optimierung wurde die TCO-Schicht zwischen mittlerer und unterer pinip-Struktur durch einen HCl-Ätzschritt texturiert. Langwelliges Licht wird so effektiv gestreut und Interferenzerscheinungen als Folge von kohärenter Wellenausbreitung werden unterdrückt. Der Sensor zeigt Maxima der spektralen Empfindlichkeit bei 430nm und 450nm, bei 550nm und 570nm sowie bei 640nm und 690nm. Mit mehr als 75dB weist das Bauelement eine hohe Dynamik auf. Wir werden in diesem Beitrag den Einfluß sowohl der Absorbanz in den einzelnen i-Schichten als auch der texturierten Kontakte auf die spektrale Empfindlichkeit des Bauelements diskutieren.