Examensarbete – Karakterisering av Kvantbrunns termistorer

Acreo utvecklar tillsammans med KTH en ny typ av infraröd detektor för användning i bland an-nat krockvarningssystem. Detektorn är en så kallad bolometer där IR strålningen värmer upp utetsade pixelelement. Dessa tillverkas med MEMS teknik och har god termisk isolering. Temperatu-ren på varje pixel mäts med hjälp integrerade termistorer. Utläsning sker med den CMOS krets som ingår i detektorn.

För att få en känslig detektor behövs ett termistor material med hög temperaturkoefficient men med lågt brus. Vi använder ett kiselbaserat kvantbrunnsmaterial som består av tunna SiGe skikt inbäddade i Si. Med epitaxiell odling (d v s materialet byggs upp atomlager för atomlager t ex i MOVPE, MBE...) fås ett monokristallint material, som inte innehåller korngränser och därmed ger upphov till mycket lågt brus.

Examensarbetet skall studera hur materialet påverkas vid användning under stora temperaturväxlingar (-50 och +80 C) för att utvärdera om produktifiering är realiserbart. Arbetet består av 3 huvudelar:

1. Färdigställa och/eller anpassa mätuppställning.

2. Karakterisera & analysera prover med olika kvantbrunnsdesign av termistormaterial med avseende på dess temperatur koefficient- (TCR) och brus egenskaper.

3. Utvärdera materialets temperaturtålighet genom att värmebehandla vid mycket höga temperaturer