Publication Details:

Լույս է տեսնում 1966 թվականից՝ տարին 4 անգամ։

Journal or Publication Title:

ՀՀ ԳԱԱ Տեղեկագիր: Ֆիզիկա = Proceedings of the NAS RA: Physics

Date of publication:

2026

Volume:

61

Number:

2

ISSN:

0002-3035

Official URL:

Additional Information:

Սեմերջյան Բ. Օ., Քանանով Դ. Ա., Ալեքսանյան Մ. Ս., Semerjyan B. O., Kananov D. A., Aleksanyan M. S.

Other title:

Բարձր դիմադրության սենսորների համար տրանսիմպեդանսային փոխակերպիչ՝ ՄՕԿ-ֆոտովարիկապի միջոցով ; Transimpedance Converter for High-Resistance Sensors Using MOS-Photovaricap

Contributor(s):

Պատ․ խմբ․՝ Գ․ Մ․ Ղարիբյան (1966-1992) ; Գլխ․ խմբ․՝ Վ․ Մ․ Հարությունյան (1993-2021) ; Կ․ Մ․ Ղամբարյան (2022-)

Coverage:

314–324

Abstract:

В работе анализируются основные характеристики нового динамиче- ского конденсатора, являющегося поверхностным МОП-фотоварикапом, который используется в качестве модулирующего элемента при обнаружении сигналов от высокоомных сенсоров. Поверхностные МОП-фотоварикапы были изготовлены на высокоомных кремниевых подложках p-типа с тонким изолиру- ющим слоем SiO₂ и полупрозрачным металлическим электродом. Модуляция емкости при трансимпедансном преобразовании осуществлялась путем освещения светодиодом фотоварикапа в оптроне, что приводило к появлению переменного напряжения на нагрузочном резисторе, которое впоследствии усиливалось и регистрировалось. При увеличении входного напряжения более 0.3 В выходной сигнал усилителя стремится к насыщению. При этом ёмкостью барьера является ёмкость слоя SiO2. Это насыщение объясняется вхождением МОП-фотоварикапа в режим инверсионного канала. Результаты показывают, что МОП- фотоварикапы могут эффективно использоваться при измерении малых постоянных и медленно изменяющихся токов и напряжений от высокоомных сенсоров. Такой подход позволяет использовать этот электрометрический усилитель для регистрации величин: медленно изменяющихся концентраций газа, различных видов излучений и видов пучков частиц и т. д.
Ներկայումս ակտիվորեն մշակվում են բազմաբաղադրիչ սենսորներ, որոնք զգայուն են տարբեր տեսակի ճառագայթման, մասնիկների հոսքերի և գազերի կոնցենտրացիաների նկատմամբ և ունեն բարձր դիմադրություն: Ռեզիստիվ սենսորներից ցածր հոսանքի ազդանշանները գրանցելու համար առաջարկվում է մասնագիտացված ինտերֆեյս՝ էլեկտրամետրիկ ուժեղացուցիչ: Այս ինտերֆեյսն օգտագործում է մետաղ-օքսիդ-կիսահաղորդիչ (ՄՕԿ) կառուցվածք (օպտրօնի դինամիկ կօնդենսատօր), որը գործում է որպես մոդուլացնող սարք: Այս ուսումնասիրությունը վերլուծում է նոր դինամիկ կոնդենսատորի հիմնական բնութագրերը՝ օգտագործելով մակերեսին տեղադրված ՄՕԿ-ֆոտովարիկապ որպես բարձր դիմադրություն ունեցող ռեզիստիվ սենսորներից ազդանշանները հայտնաբերելու ընթացքում մոդուլացնող տարր: Մակերեսին տեղադրված ՄՕԿ- ֆոտովարիկապները պատրաստվել են բարձր օհմականությամբ օժտված p-տիպի սիլիցիումային տակդիրների վրա՝ բարակ մեկուսիչ SiO₂ շերտով և կիսաթափանցիկ մետաղական էլեկտրոդով: Տրանսիիմպեդանսային փոխակերպման ընթացքում ունակության մոդուլյացիան իրականացվել է ֆոտովարիկապի օպտրոնի լուսարձակող դիոդով լուսավորելու միջոցով, ինչը հանգեցնում է բեռի դիմադրության վրա փոփոխական լարման, որը հետագայում ուժեղացվել և գրանցվել է: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ ՄՕԿ- ֆոտովարիկապները, մուտքային լարման կրկնիչով կամ առանց դրանց, կարող են արդյունավետորեն օգտագործվել բարձր իմպեդանսային սենսորներից ցածր հաստատուն հոսանքները և լարումները գրանցելու համար: Այս մոտեցումը թույլ է տալիս այս էլեկտրամետրիկ ուժեղացուցիչը օգտագործել դանդաղ փոփողվող առժեքների, օրինակ, գազերի կոնցենտրացիաների կամ տարբեր ճառագայթումների և մասնիկների փնջերի ինտեսիվություների գրանցման համար:
Multielement sensors sensitive to various types of radiation, particle fluxes, and gas concentrations with high resistance are currently being actively developed. To record low current signals from resistive sensors, a specialized interface — an electrometric amplifier — is proposed. This interface utilizes a metal–oxide–semiconductor (MOS) structure, which acts as a dynamic capacitor in an optocoupler as a modulating device. This study analyzes the key characteristics of a new dynamic capacitor using a surface-mounted MOS photovaricap as a modulating element for detecting signals from high-resistance sensors. The surface-mounted MOS photovaricaps were fabricated on high-resistance p-type silicon substrates with a thin insulating SiO₂ layer and a translucent metal electrode. Capacitance modulation during transimpedance conversion was achieved by illuminating the photovaricap optocoupler with a light-emitting diode, resulting in an alternating voltage across a load resistor, which was subsequently amplified and recorded. The results show that MOS-photovaricaps can be effectively used to record low DC currents and voltages from high-impedance sensors. This approach allows this electrometric amplifier to be used for, for example, recording slowly changing value, for example, gas concentrations, several species of radiation, particle beams et cetera.

Format:

pdf

Identifier:

click here to follow the link ; oai:arar.sci.am:436758

Call number:

АЖ 415

Location of original object:

ՀՀ ԳԱԱ Հիմնարար գիտական գրադարան