Rozszerzona diagnostyka półprzewodnikowych detektorów UV

Artykuł przedstawia wybrane zagadnienia diagnostyki detektorów UV. Przy wyborze detektorów UV do konkretnej aplikacji należy uwzględnić, że ich parametry optyczne i elektryczne mogą się zmieniać w znacznym stopniu podczas eksploatacji. Najczęstszymi źródłami tych procesów jest długoczasowe narażenie struktury półprzewodnikowej detektora UV na wpływ silnego promie¬niowania termicznego lub/i optycznego. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentalnych badań różnych typów detektorów półprzewodnikowych opracowano metodykę ich diagnostyki. Pierwszym etapem jest pomiar charakterystyk widmowych i szumowych detektorów w temperaturze otoczenia. Pomiary mają na celu sprawdzenie i ewentualne odrzucenie detektorów, które nie spełniają wymagań danej aplikacji. Kolejnym etapem jest pomiar charakterystyk widmowych w szerokim zakresie temperatur dodatnich, a następnie w zakresie kriogenicznych zmian temperatury. Detektory, które są przewidywane do zastosowań w sprzęcie eksploatowanym w ekstremalnych warunkach (np. wysoka temperatura, duże natężenie naturalnego promieniowania ultrafioletowego), powinny podlegać w ramach diagnostyki badaniom długoczasowym. Badania te obejmują wygrzewanie w podwyższonej temperaturze oraz badanie wpływu długotrwałych pobudzeń optycznych. Opracowane procedury diagnostyki umożliwiają uzyskanie dodatkowych, pozakatalogowych informacji w aspekcie eksploatacji detektorów UV w ekstremalnych warunkach.

The article presents selected issues of UV detectors’ diagnostics. When choosing the UV detector to a specific application, one should take into account that their optical and electrical parameters can vary significantly during operation. The most common sources of these processes are long term exposure of semiconductor structure of UV detector to the impact of thermal and/ or optical radiation. On the basis of experimental studies of different types of semiconductor UV detectors, the methodology of their characterization has been developed. The first step is to measure spectral characteristics of the noise detector at ambient temperature. Measurements are aimed at checking and possible rejection of detectors that do not meet the requirements of the application. The next step is to measure spectral characteristics in a wide temperature range of positive and cryogenic temperatures’ changes. Detectors that are expected to be used in equipment operated in extreme conditions (eg. high temperature, high levels of natural ultraviolet), should be examined in the context of long-time diagnostics. These tests include annealing at elevated temperatures and long-term study of the effects of optical excitation. The developed diagnostic procedures allow us to obtain additional data, beyond the catalogue data, in terms of UV detectors operating in extreme conditions. On the other hand, studies on long term forecast ensure long-term reliability of detectors.