Simulation of Performance Parameters of Mercury Cadmium Telluride Infrared Photodetectors

Koçer, Hasan; Durna, Yılmaz; Demir, Murat; Önder Haluk Tekbaş

Görüntüleme (gezinme ile): 6 -- Görüntüleme (arama ile): 1 -- IP: 3.143.218.146 -- Ziyaretçi Sayısı:

Özgün Başlık
Simulation of Performance Parameters of Mercury Cadmium Telluride Infrared Photodetectors

Yazarlar
Hasan Koçer, Yılmaz Durna, Murat Demir, Önder Haluk Tekbaş

Dergi Adı
Savunma Bilimleri Dergisi

Cilt
Mayıs 2012, Cilt 11, Sayı 1, ss. 41-66

Anahtar Kelimeler
Simulation-based design ; Infrared ; photodetector ; HgCdTe

Özet
In thermal imaging, HgCdTe (Mercury Cadmium Telluride) infrared (IR) photodetectors are widely used to sense IR radiation from targets. Their performance is strongly dependent on the material and device parameters of HgCdTe photodetectors. In this study, a developed numerical program (MCTsim or KOCERsim) is applied to investigate the electrical and photoelectrical properties of long-wave IR (LWIR) and very long-wave IR (VLWIR) p-on-n homojunction HgCdTe photodiodes at 77 K. KOCERsim solves nonlinear and coupled Poisson and continuity equations. Diffusion, radiative, Auger, Shockley-Read Hall (SRH) and trap-assisted tunneling (TAT) recombinationgeneration (R-G) mechanisms are well incorporated into KOCERsim solver. Effects of these R-G mechanisms on the dark and photocurrent are observed when applied reverse bias, cutoff wavelength, lifetime, capture-cross sections, trap density and trap energy level change.

Başlık (Yabancı Dil)
Civa Kadmiyum Tellürüt Kızılötesi Foto Algılayıcıların Performans Parametrelerinin Simülasyonu

Anahtar Kelimeler (Yabancı Dil)
Simülasyon tabanlı tasarım ; kızılötesi ; foto algılayıcı ; HgCdTe

Özet (Yabancı Dil)
Termal görüntülemede, HgCdTe (Civa Kadmiyum Tellürüt) kızılötesi foto algılayıcılar hedefin yansıttığı / yaydığı IR ışımanın algılanması için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunların performansı / kalitesi kullanılan HgCdTe foto algılayıcının malzeme ve cihaz parametrelerine göre değişmektedir. Bu çalışmada, KOCERsim veya MCTsim adı verilen sayısal program geliştirilerek uzun dalga kızılötesi ışıma (LWIR) ve çok uzun dalga kızılötesi ışıma (VLWIR) bantlarındaki p-n tipi HgCdTe kızılötesi sensörün 77 K sıcaklıktaki elektriksel ve fotoelektriksel parametreleri incelenmektedir. KOCERsim programı doğrusal olmayan ve kuplajlı Poisson ve süreklilik denklemlerini çözmektedir. Difüzyon, ışıma, Auger, Shockley-Read Hall (SRH) ve tuzak-destekli tünelleme (TAT) mekanizmaları KOCERsim programına uygun olarak eklenmiştir. Bu mekanizmaların karanlık ve fotoakıma olan etkileri ters öngerilimleme, kesim dalga boyu, elektron / hol yakalanma kesit alanı, ömür süresi, tuzak yoğunluğu ve tuzak enerji seviyesine göre incelenmektedir.