bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2023-21-6-84-91bsuir-3795Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSОптические, механические и электрические характеристики теплового неохлаждаемого детектора болометрического типа на основе оксида ванадияOptical, Mechanical and Electrical Characteristics of Thermal Uncooled Bolometric Type Detector Based on Vanadium OxideЧанВан ЧиеуTranVan Trieu

асп. каф. микро- и наноэлектроники

г. Минск

Postgraduate at Micro- and Nanoelectronics Department

Minsk

КорсакК. В.KorsakK. V.

магистрант каф. микро- и наноэлектроники

г. Минск

Kiryl V. Korsak, Master’s Student at Micro- and Nanoelectronics Department

Minsk

НовиковП. Э.NovikovP. E.

магистрант каф. микро- и наноэлектроники

г. Минск

Pavel E. Novikov, Master’s Student at Micro- and Nanoelectronics Department

Minsk

ЛовшенкоИ. Ю.LovshenkoI. Yu.

Ловшенко Иван Юрьевич, зав. науч.-исслед. лаб. «Компьютерное проектирование микро- и наноэлектронных систем» (НИЛ 4.4) НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6

Тел.: +375 17 293-88-90

Lovshenko Ivan Yur’evich, Head of the Research Laboratory “CAD in Micro- and Nanoelectronics” (Research Lab. 4.4) of R&D Department

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

Теl.: +375 17 293-88-90

lovshenko@bsuir.byЗавадскийС. М.ZavadskiS. M.

канд. техн. наук, доц., доц. каф.  электронной техники и технологии, нач. центра «Электронных технологий и технической диагностики технологических сред и твердотельных структур» (Центр 9.1) НИЧ

г. Минск

Sergey M. Zavadski, Саnd. of Sci., Associate Professor, Associate Professor at the Department of Electronic Engineering and Technology, Head of “Electronic Technologies and Technical Diagnostics of Technological Media and Solid-State Structures” (Center 9.1) of R&D Department

Minsk

ГолосовД. А.GolosovD. A.

канд. техн. наук, доц., доц. каф. электронной техники и технологии, вед. науч. сотр. Центра 9.1 НИЧ

г. Минск

Dzmitry A. Golosov, Саnd. of Sci., Associate Professor, Associate Professor at the Department of Electronic Enginee ring and Technology, Leading Researcher at the Center 9.1 of R&D Department

Minsk

СтепановА. А.StepanovA. A.

канд. техн. наук, доц., доц. каф. микро- и наноэлектроники, ст. науч. сотр. лаб. «Устройства обработки и отображения информации» (НИЛ 4.7) НИЧ

г. Минск

Andrey A. Stepanov, Саnd. of Sci., Associate Professor, Associate Professor at Micro- and Nanoelectronics Department, Senior Researcher at the Research Lab. 4.7 of R&D Department

Minsk

ГубаревичА. А.HubarevichA. А.

науч. сотр. НИЛ 4.7 НИЧ

г. Минск

Aliaksandr А. Hubarevich, Senior Researcher at the Research Laboratory “Information Processing and Display Devices” (Research Lab. 4.7) of R&D Department

Minsk

КолосВ. В.KolosV. V.

канд. физ.-мат. наук, зам. зав. отрасл. лаб. новых технологий и материалов

г. Минск

Vladimir V. Kolos, Саnd. of Sci., Deputy Head of the Industry Laboratory of New Technologies and Materials

Minsk

СоловьёвЯ. А.SolovjovYa. A.

канд. техн. наук, доц., зав. отрасл. лаб. новых технологий и материалов

г. Минск

Yaroslav A. Solovjov, Cand of Sci., Associate Professor, Head of the Industry Laboratory of New Technologies and Materials

Minsk

ЛевчукД. С.LiauchukD. S.

инж. отрасл. лаб. новых технологий и материалов

г. Минск

Dzmitry S. Liauchuk, Engineer of the Industry Laboratory of New Technologies and Materials

Minsk

СтемпицкийВ. Р.StempitskyV. R.

канд. техн. наук, доц., проректор по научной работе, науч. рук. НИЛ 4.4 НИЧ

г. Минск

Viktor R. Stempitsky, Cand of Sci., Associate Professor, Vice-Rector for Academic Affairs, Adviser of the Research Lab. 4.4

Minsk

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsОАО «ИНТЕГРАЛ» – управляющая компания холдинга «ИНТЕГРАЛ»JSC “INTEGRAL” – “INTEGRAL” Holding Managing Company2023050120242168491Copyright © Чан В., Корсак К.В., Новиков П.Э., Ловшенко И.Ю., Завадский С.М., Голосов Д.А., Степанов А.А., Губаревич А.А., Колос В.В., Соловьёв Я.А., Левчук Д.С., Стемпицкий В.Р., 20242024Чан В., Корсак К.В., Новиков П.Э., Ловшенко И.Ю., Завадский С.М., Голосов Д.А., Степанов А.А., Губаревич А.А., Колос В.В., Соловьёв Я.А., Левчук Д.С., Стемпицкий В.Р.Tran V., Korsak K.V., Novikov P.E., Lovshenko I.Y., Zavadski S.M., Golosov D.A., Stepanov A.A., Hubarevich A.А., Kolos V.V., Solovjov Y.A., Liauchuk D.S., Stempitsky V.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3795

Определение оптических, механических и электрических характеристик является одним из решающих факторов при проектировании приборных структур тепловых неохлаждаемых детекторов болометрического типа (микроболометров). В статье представлены результаты оптимизационных расчетов посредством компьютерного моделирования спектров поглощения, пропускания и отражения приборных структур микроболометров на основе термочувствительной пленки оксида ванадия методом конечных разностей во временной области (англ. finite-difference time-domain, FDTD). Выполнена проверка на соответствие характеристик исследуемой структуры микроболометра механическим и электрическим требованиям, предъявляемым к данному классу приборов.

Determination of optical, mechanical and electrical characteristics is one of the decisive factors in the design of instrumentation structures of thermal uncooled bolometer-type detectors (microbolometers). The paper presents the results of optimization calculations by means of computer simulation of absorption, transmittance and reflection spectra of device structures of microbolometers based on thermosensitive vanadium oxide film by finite-difference time-domain method (FDTD). The characteristics of the investigated microbolometer structure were checked for compliance with mechanical and electrical requirements for this class of devices.

неохлаждаемый тепловой детектор болометрического типамикроболометринфракрасный детекторLWIRхарактеристикиоксид ванадиямоделированиеuncooled bolometric type thermal detectormicrobolometerinfrared detectorLWIRcharacterizationvanadium oxidemodelingИсследования выполнены в рамках решения задач задания 3.3 Государственной программы научных исследований «Фотоника и электроника для инноваций».The research was carried out within the framework of solving the tasks of task 3.3 of the State Research Program “Photonics and Electronics for Innovations”.ReferencesMichel M., Blaeser S., Litke A. (2023) Uncooled Thermal MWIR Imagers for High-Temperature Imaging Applications. Proc. SPIE 12737, Electro-Optical and Infrared Systems: Technology and Applications XX. 1273703.Michel M., Blaeser S., Litke A. (2023) Uncooled Thermal MWIR Imagers for High-Temperature Imaging Applications. Proc. SPIE 12737, Electro-Optical and Infrared Systems: Technology and Applications XX. 1273703.Karthik P. V., Isha Y., Ajitha B. (2022) Advancements of Uncooled Infrared Microbolometer Materials: A Review. Sensors and Actuators A: Physical. 342, 113611.Karthik P. V., Isha Y., Ajitha B. (2022) Advancements of Uncooled Infrared Microbolometer Materials: A Review. Sensors and Actuators A: Physical. 342, 113611.Dasom W., Jaeyeong B., Hyung-Jin C. (2023) Modification of Electrical Properties of Amorphous Vanadium Oxide (a-VOx) Thin Film Thermistor for Microbolometer. Journal of Alloys and Compounds. 937, 168295.Dasom W., Jaeyeong B., Hyung-Jin C. (2023) Modification of Electrical Properties of Amorphous Vanadium Oxide (a-VOx) Thin Film Thermistor for Microbolometer. Journal of Alloys and Compounds. 937, 168295.Teixeira F. L. (2023) Finite-Difference Time-Domain Methods. Nat Rev Methods Primers. 3, 76.Teixeira F. L. (2023) Finite-Difference Time-Domain Methods. Nat Rev Methods Primers. 3, 76.Smith P. W., Turner E. H. (1977) A Bistable Fabry‐Perot Resonator. Applied Physics Letters. 30 (6), 280–281.Smith P. W., Turner E. H. (1977) A Bistable Fabry‐Perot Resonator. Applied Physics Letters. 30 (6), 280–281.Tran Van Trieu, Korsak K. V., Novikov P. E., Lovshenko I. Yu., Zavadski S. M., Golosov D. A., Stepanov A. A., Hubarevich A. А., Kolos V. V., Solovjov Ya. A., Liauchuk D. S., Stempitsky V. R. (2023) Calculation of Optical Parameters of Thin Films of Structural Materials of Thermal Uncooled Bolometric Type Detector. Doklady BGUIR. 21 (5), 73–80. http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-5-73-80 (in Russian).Tran Van Trieu, Korsak K. V., Novikov P. E., Lovshenko I. Yu., Zavadski S. M., Golosov D. A., Stepanov A. A., Hubarevich A. А., Kolos V. V., Solovjov Ya. A., Liauchuk D. S., Stempitsky V. R. (2023) Calculation of Optical Parameters of Thin Films of Structural Materials of Thermal Uncooled Bolometric Type Detector. Doklady BGUIR. 21 (5), 73–80. http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-5-73-80 (in Russian).Awad E. S., Al-Khalli N., Abdel-Rahman M., Alduraibi M., Debbar N. (2015). Comparison of V2O5 Microbolometer Optical Performance Using NiCr and Ti Thin-Films. IEEE Photonics Technology Letters. 27 (5), 462–465.Awad E. S., Al-Khalli N., Abdel-Rahman M., Alduraibi M., Debbar N. (2015). Comparison of V2O5 Microbolometer Optical Performance Using NiCr and Ti Thin-Films. IEEE Photonics Technology Letters. 27 (5), 462–465.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.