WO2017105275A1 - Led-based optical cell with a parallel beam of radiation - Google Patents

Led-based optical cell with a parallel beam of radiation Download PDF

Info

Publication number
WO2017105275A1
WO2017105275A1 PCT/RU2015/000901 RU2015000901W WO2017105275A1 WO 2017105275 A1 WO2017105275 A1 WO 2017105275A1 RU 2015000901 W RU2015000901 W RU 2015000901W WO 2017105275 A1 WO2017105275 A1 WO 2017105275A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
photodiode
led emitter
radiation
heterostructures
gas cell
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000901
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович ВЕЛИКОТНЫЙ
Андрей Александрович ПЕТУХОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Микросенсор Технолоджи"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Микросенсор Технолоджи" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Микросенсор Технолоджи"
Priority to PCT/RU2015/000901 priority Critical patent/WO2017105275A1/en
Publication of WO2017105275A1 publication Critical patent/WO2017105275A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis

Definitions

  • the present invention generally relates to devices for determining gases in the analyzed medium, and in particular, to optical cells based on LEDs of the spectral range 1600-5000 nm for chemical sensors.
  • a device for determining gases in an analyzed medium, comprising a tube with a radiation source and receiver outside the gas cell, and there are also spherical mirrors for directing radiation.
  • This device solved some of the shortcomings of the previous device, however, it also has additional difficulties in the form of directing the radiation from the source to the gas cell and further to the radiation receiver, which results in a large attenuation of the radiation before it hits the receiver.
  • the objective of the present invention is to provide a device for determining gases in the analyzed medium, which is characterized by a large measurement accuracy, efficient use of radiation from a radiation source, lack of the need for tuning before starting measurements.
  • a device for determining gases in the analyzed medium, comprising a housing in which at least one LED emitter, a gas cuvette, a photodiode, an electronic unit, first and second spherical mirrors are placed, the housing having openings for the analyte to enter the gas cuvette, at least at least one LED emitter is configured to generate radiation in the spectral range 1600-5000 nm, the gas cell is located with the possibility of passing through it radiation from at least one an LED emitter, a photodiode is arranged to receive radiation from at least one LED emitter, the electronic unit is configured to control at least one LED emitter and includes a photodiode preamplifier board, a first spherical mirror is located in front of the gas cell with the possibility of creating a parallel radiation beam from a smaller at least one LED emitter in the direction of the gas cell, the second spherical mirror is located after the gas cell with possible of radiation of the assembly, passing through the gas cell, and direct it to the photod
  • the technical result of the proposed device consists in high accuracy of measurement and in the absence of the need to adjust before starting measurements due to the configuration of the spherical mirrors contained in the device.
  • mounting at least one LED emitter and / or photodiode on a sapphire crystal eliminates unnecessary loss of radiation power from the radiation source to interact with the components of the proposed device, and thus ensures efficient use of radiation from the radiation source.
  • At least one LED emitter is connected to the electronic unit via a first gold wire passing from one surface of the at least one LED emitter through an opening in the upper part of the device between the frames of the first spherical mirror and the second gold wire passing from another surface of at least one LED emitter through an opening in the lower part of the device between the frames of the first spherical mirror.
  • the photodiode is connected to the electronic unit via a first gold wire passing from one surface of the photodiode through an opening in the upper part of the device between the rims of the second spherical mirror, and a second gold wire passing from another surface of the photodiode through an opening in the lower part of the device between frames of the second spherical mirror.
  • the at least one LED emitter comprises at least one LED chip made on the basis of the first heterostructures and / or based on the second heterostructures, the first heterostructures having a substrate containing GaSb, an active layer located above the substrate, containing GalnAsSb solid solution located above the active layer; a boundary layer for localization of the main carriers; containing AIGaAsSb solid solution located above the boundary layer
  • the contact layer containing GaSb and the buffer layer containing GalnAsSb solid solution, and the second heterostructures have a substrate containing InAs, a barrier layer containing InSbP, and an active layer containing InAsSb (P) and located on or below the barrier layer.
  • the buffer layer of the first heterostructures is located between the substrate and the active layer and contains less indium than the active layer.
  • the InSbP barrier layer is located on the substrate, and the InAsSbP active layer is located on the barrier layer.
  • each LED chip based on the second heterostructures comprises a first contact made on the substrate side and a second contact made on the active layer side.
  • the InAsSb active region is located on the substrate, and the InSbP barrier layer is located on the active region.
  • the photodiode and / or reference photodiode are made on the basis of a heterostructure comprising a sequentially arranged substrate containing InAs, an active layer containing InAsSb, and a barrier layer containing InSbP.
  • the photodiode and / or reference photodiode are made on the basis of a heterostructure containing a sequentially arranged substrate containing GaSb, an active layer containing GalnAsSb, layers of electrical and optical restriction containing AIGaAsSb, and a contact layer containing GaSb.
  • FIG. 1 shows a device for detecting gases in a test medium according to the present invention.
  • a device for detecting gases in an analyzed medium which may also be called an optical cell for chemical sensors and in which LEDs of the spectral range 1600-5000 nm are used as radiation sources.
  • a device for determining gases in the analyzed medium contains a housing that has openings for the analyte to enter the gas cell 7 and in which the LED emitter 5 is located, which can emit in the spectral range 1600-5000 nm , gas cuvette 7, photodiode 8, electronic unit, first and second spherical mirrors 4, 14.
  • the gas cuvette 7 is located with the possibility of radiation passing through it from the LED emitter 5, and the photodiode 8 is arranged to receive radiation from the LED emitter 5, which passed through the gas cuvette 7.
  • the electronic unit is configured to control the LED emitter 5 and contains a board 10 of the preamplifier of the photodiode 8 and an electric board 1 1 of the driver.
  • the device case additionally has a receiver (2) and a threaded cover (1), and thrust rings (9) are used to fix the electronic side boards.
  • the first spherical mirror 4 is located in front of the gas cell 7 with the possibility of creating a parallel beam of radiation from the LED emitter 5 in the direction of the gas cell 7, and the second spherical mirror 14 is located after the gas cell 7 with the possibility of assembling the radiation transmitted through the gas cell 7 and directing it to photodiode 8.
  • the optical cell is a cylinder 80 mm long and 20 mm in diameter.
  • the location of the spherical mirrors 4, 14 at the opposite ends of the device body allows you to have a parallel stream of radiation from the LED emitter 5, which ensures maximum efficiency in the use of radiation, since almost all the radiation generated by the LED emitter 5 reaches the sensitive area of the photodiode 8.
  • the LED emitter 5 and the photodiode 8 are each mounted on sapphire glasses 6, 16, which ensures that the radiation from the LED emitter 5 is not overly shaded by the device components, thereby increasing the efficiency of radiation use.
  • sapphire glasses 6, 16 Other embodiments are also possible in which only an LED emitter or only a photodiode is mounted on a sapphire crystal.
  • other glasses that are transparent in the required spectral range for example, BaF 2 -based glasses, can be used.
  • the number of components of the specified device namely the number of LED emitters, can be increased.
  • the LED emitter 5 and the photodiode 8 are glued to the glass 6, 16 with the side with a solid gold contact using the conductive glue and simultaneously gold wire was glued.
  • the LED emitter 5 is connected to the electronic unit, namely, the driver circuit board 1 1, through the first gold wire passing from the surface of the LED emitter 5 through the upper hole between the frames of the first spherical mirror 4 and the entire LED module 3, and the second gold wire passing from the surface on the other side of the LED emitter 5 through the hole between the frames of the first spherical mirror 4 and the entire LED module 3 to the driver circuit board 1 1 on the bottom side design and provides said second gold wire connected to the annular contact welding, brazing or other method.
  • the photodiode 8 is connected to the electronic unit, and namely to the preamplifier board 10, by means of gold wires in a similar manner.
  • connection of the LED emitter and the photodiode with the electronic unit also provides a more efficient arrangement of components in the proposed device, which allows for greater accuracy in determining gases in the analyzed medium.
  • the radiation emitted by the LED emitter (5) is collected by the first spherical mirror 4 and sent in the form of a parallel radiation beam to the gas cell (7).
  • the radiation not absorbed by the gas is collected by the second spherical mirror 14 located behind the photodiode (8) and sent to the sensitive area of the photodiode.
  • the sensitivity of the sensor based on such a device is 200-300 ppm.
  • the LED emitter used in the disclosed device may comprise LED chips based on the first heterostructures and / or second heterostructures.
  • LED chips based on the first heterostructures are disclosed in the patent of EA 01830 of the same applicant, entitled "GalnAsSb solid solution heterostructure, method for its manufacture and LED based on this heterostructure" and are characterized by the following features.
  • LED chips based on the first heterostructures have a substrate containing GaSb, an active layer containing a GalnAsSb solid solution and located above the substrate, a boundary layer for localization main carriers containing AIGaAsSb solid solution and located above the active layer, a contact layer containing GaSb and located above the bounding layer, and a buffer layer containing GalnAsSb solid solution.
  • the buffer layer of the first heterostructure is a low-doped p ° buffer layer with a composition close to GaSb, due to which the inverse p- ⁇ junction of the p ° -GalnAsSb / n-GalnAsSb ensures the localization of holes in the active region near the heterointerface between the buffer layer and the active layer.
  • growing a structurally perfect p ° -GalnAsSb layer with a minimum concentration of impurities and defects allows minimizing the influence of defects growing from the substrate into the active region, which leads to a decrease in deep acceptor levels and, accordingly, the fraction of Shockley-Reed Hall nonradiative recombination.
  • the heterostructure is grown with a low level of doping of the buffer layer p °, i.e. By a level close to their own concentration, they receive a significant increase in quantum efficiency, and the direct operating voltage of such a heterostructure increases slightly, i.e. not several times, as is the case in thyristor-type structures.
  • lead is not used as a neutral solvent. LED chips made on the basis of the first heterostructures emit in the mid-infrared range 1800-2400 nm.
  • the buffer layer of the first heterostructures can be located between the substrate and the active layer and contains less indium than the active layer.
  • LED chips based on the first heterostructures can have a first contact made on the substrate side and a second contact made on the active layer side. It is also possible that the LED chip based on the first heterostructures has a first contact on the active layer side connected to the contact layer and a second contact on the active layer side connected to the substrate. In some cases, the first contact is solid, and the second contact is partially coated on the surface of the LED chip.
  • LED chips based on second heterostructures are disclosed in patent EA 018435 of the same applicant, entitled "Method for manufacturing heterostructures (options) for the mid-IR range, heterostructure (options) and LED and photodiode based on this heterostructure".
  • the second heterostructures having a substrate containing InAs, a barrier layer containing InSbP, and an active layer containing InAsSb (P) and located on or below the barrier layer.
  • LED chips made on the basis of second heterostructures emit in the mid-infrared range 2600–4700 nm.
  • the barrier layer is located on the substrate, and the active layer is located on the barrier layer.
  • the LED chips based on the second heterostructures contain a first contact made on the substrate side and a second contact made on the active layer side, or it is possible that LED chips based on the second heterostructures contain at least two contacts, made from the side of the LED opposite the radiating side of the LED.
  • the active region in the second heterostructures is located on the substrate, and the barrier layer is located on the active region, and in this case it is possible that the LED chips based on the second heterostructures have a first contact made on the side of the barrier layer and a second contact made on the substrate side, and when the LED chips based on the second heterostructures contain at least two contacts made on the side of the LED opposite the radiating side of the LED.
  • the first contact of the LED chips based on the second heterostructures is solid, and the second contact is partially coated on the surface of the LED chip.
  • the photodiode is made on the basis of a heterostructure, the manufacturing technology of which is described in Eurasian patent N ° 018300 “Heterostructure based on a GalnAsSb solid solution, method for its manufacture and LED based on this heterostructure” of the present applicant.
  • the specified heterostructure contains a sequentially located substrate containing GaSb, an active layer containing GalnAsSb, electrical and optical confinement layers containing AIGaAsSb, and a contact layer containing GaSb.

Abstract

The present invention as a whole relates to devices for determining gases in a medium under analysis, and more particularly to optical cells based on LEDs with a spectral range of 1600-5000 nm for chemical substance sensors. Proposed is a device for determining gases in a medium under analysis comprising a housing, in which are disposed at least one LED emitter, a gas cell, a photodiode, an electronic unit, and a first and a second spherical mirror, wherein the housing has openings for admitting a medium under analysis into the gas cell, the at least one LED emitter is capable of generating radiation in a spectral range of 1600-5000 nm, the gas cell is arranged such that radiation from the at least one LED emitter can pass through it, the photodiode is arranged such as to be capable of receiving radiation from the at least one LED emitter, the electronic unit is adapted to control the at least one LED emitter and contains a photodiode preamplifier board, the first spherical mirror is arranged upstream of the gas cell such as to enable the creation of a parallel beam of radiation from the at least one LED emitter in the direction of the gas cell, and the second spherical mirror is arranged downstream of the gas cell and is capable of gathering the radiation that has passed through the gas cell and directing it at the photodiode, wherein the at least one LED emitter and/or the photodiode are mounted on sapphire glass.

Description

ОПТИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПОТОКОМ ИЗЛУЧЕНИЯ  OPTICAL CELL WITH PARALLEL RADIATION FLOW
НА ОСНОВЕ СВЕТОДИОДОВ  ON THE BASIS OF LEDS
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ BACKGROUND OF THE INVENTION
Область техники, к которой относится изобретение FIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение в целом относится к устройствам для определения газов в анализируемой среде, и в частности, к оптическим ячейкам на базе светодиодов спектрального диапазона 1600-5000 нм для сенсоров химических веществ. The present invention generally relates to devices for determining gases in the analyzed medium, and in particular, to optical cells based on LEDs of the spectral range 1600-5000 nm for chemical sensors.
Обзор уровня техники BACKGROUND OF THE PRIOR ART
До настоящего времени было разработано большое количество различных устройств для определения газов в анализируемой среде с целью использования, например, при промышленном производстве опасных веществ. To date, a large number of different devices for determining gases in the analyzed medium have been developed with the aim of using, for example, in the industrial production of hazardous substances.
В частности, из документа US2015276590 известно устройство для определения газов в анализируемой среде с использованием оптической полости, содержащей перестраиваемый лазер и зеркала. Однако, данное устройство содержит дорогостоящие компоненты и требует юстировки перед каждым измерением.  In particular, from the document US2015276590, a device is known for determining gases in an analyzed medium using an optical cavity containing a tunable laser and mirrors. However, this device contains expensive components and requires adjustment before each measurement.
Также из документа CN103884677 известно устройство для определения газов в анализируемой среде, содержащее трубку с источником и приемником излучения, находящиеся вне газовой кюветы, и также имеются сферические зеркала для направления излучения. Данное устройство решило часть недостатков предыдущего устройства, однако также имеет дополнительные трудности в виде направления излучения от источника на газовую кювету и далее на приемник излучения, что дает в результате большое ослабление излучения перед его попаданием на приемник.  Also, from CN103884677, a device is known for determining gases in an analyzed medium, comprising a tube with a radiation source and receiver outside the gas cell, and there are also spherical mirrors for directing radiation. This device solved some of the shortcomings of the previous device, however, it also has additional difficulties in the form of directing the radiation from the source to the gas cell and further to the radiation receiver, which results in a large attenuation of the radiation before it hits the receiver.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для определения газов в анализируемой среде, которое характеризуется большой точностью измерения, эффективным использованием излучения от источника излучения, отсутствием необходимости настройки перед началом измерений. The objective of the present invention is to provide a device for determining gases in the analyzed medium, which is characterized by a large measurement accuracy, efficient use of radiation from a radiation source, lack of the need for tuning before starting measurements.
Предложено устройство для определения газов в анализируемой среде, содержащее корпус, в котором размещены по меньшей мере один светодиодный излучатель, газовая кювета, фотодиод, электронный блок, первое и второе сферические зеркала, причем корпус имеет отверстия для поступления анализируемой среды в газовую кювету, по меньшей мере один светодиодный излучатель выполнен с возможностью создания излучения в спектральном диапазоне 1600-5000 нм, газовая кювета расположена с возможностью прохождения через нее излучения от по меньшей мере одного светодиодного излучателя, фотодиод расположен с возможностью принятия излучения от по меньшей мере одного светодиодного излучателя, электронный блок выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним светодиодным излучателем и содержит плату предусилителя фотодиода, первое сферическое зеркало расположено перед газовой кюветой с возможностью создания параллельного пучка излучения от меньшей мере одного светодиодного излучателя в направлении газовой кюветы, второе сферическое зеркало расположено после газовой кюветы с возможностью сборки излучения, прошедшего через газовую кювету, и направления его на фотодиод, причем по меньшей мере один светодиодный излучатель и/или фотодиод смонтирован на сапфировом стекле.  A device is proposed for determining gases in the analyzed medium, comprising a housing in which at least one LED emitter, a gas cuvette, a photodiode, an electronic unit, first and second spherical mirrors are placed, the housing having openings for the analyte to enter the gas cuvette, at least at least one LED emitter is configured to generate radiation in the spectral range 1600-5000 nm, the gas cell is located with the possibility of passing through it radiation from at least one an LED emitter, a photodiode is arranged to receive radiation from at least one LED emitter, the electronic unit is configured to control at least one LED emitter and includes a photodiode preamplifier board, a first spherical mirror is located in front of the gas cell with the possibility of creating a parallel radiation beam from a smaller at least one LED emitter in the direction of the gas cell, the second spherical mirror is located after the gas cell with possible of radiation of the assembly, passing through the gas cell, and direct it to the photodiode, wherein the at least one emitter LED and / or photodiode is mounted on the sapphire glass.
Обеспечиваемый технический результат предложенного устройства состоит в большой точности измерения и в отсутствии необходимости настройки перед началом измерений вследствие конфигурации сферических зеркал, содержащихся в устройстве. Кроме того, монтирование по меньшей мере один светодиодного излучателя и/или фотодиода на сапфировом стекле исключает лишние потери мощности излучения от источника излучения на взаимодействие с компонентами предложенного устройства, и таким образом обеспечивает эффективное использование излучение от источника излучения.  The technical result of the proposed device consists in high accuracy of measurement and in the absence of the need to adjust before starting measurements due to the configuration of the spherical mirrors contained in the device. In addition, mounting at least one LED emitter and / or photodiode on a sapphire crystal eliminates unnecessary loss of radiation power from the radiation source to interact with the components of the proposed device, and thus ensures efficient use of radiation from the radiation source.
Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один светодиодный излучатель соединен с электронным блоком посредством первой золотой проволоки, проходящей от одной поверхности по меньшей мере одного светодиодного излучателя через отверстие в верхней части устройства между оправами первого сферического зеркала, и второй золотой проволоки, проходящей от другой поверхности по меньшей мере одного светодиодного излучателя через отверстие в нижней части устройства между оправами первого сферического зеркала. According to one embodiment of the present invention, at least one LED emitter is connected to the electronic unit via a first gold wire passing from one surface of the at least one LED emitter through an opening in the upper part of the device between the frames of the first spherical mirror and the second gold wire passing from another surface of at least one LED emitter through an opening in the lower part of the device between the frames of the first spherical mirror.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения фотодиод соединен с электронным блоком посредством первой золотой проволоки, проходящей от одной поверхности фотодиода через отверстие в верхней части устройства между оправами второго сферического зеркала, и второй золотой проволоки, проходящей от другой поверхности фотодиода через отверстие в нижней части устройства между оправами второго сферического зеркала.  According to another embodiment of the present invention, the photodiode is connected to the electronic unit via a first gold wire passing from one surface of the photodiode through an opening in the upper part of the device between the rims of the second spherical mirror, and a second gold wire passing from another surface of the photodiode through an opening in the lower part of the device between frames of the second spherical mirror.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения по меньшей мере один светодиодный излучатель содержит по меньше мере один светодиодный чип, выполненный на основе первых гетероструктур и/или на основе вторых гетероструктур, причем первые гетероструктуры имеют подложку, содержащую GaSb, расположенный над подложкой активный слой, содержащий твердый раствор GalnAsSb, расположенный над активным слоем ограничительный слой для локализации основных носителей, содержащий твердый раствор AIGaAsSb, расположенный над ограничительным слоем контактный слой, содержащий GaSb, и буферный слой, содержащий твердый раствор GalnAsSb, а вторые гетероструктуры, имеют подложку, содержащую InAs, барьерный слой, содержащий InSbP, и активный слой, содержащий InAsSb(P) и расположенный на барьерном слое или под ним.  According to another embodiment of the present invention, the at least one LED emitter comprises at least one LED chip made on the basis of the first heterostructures and / or based on the second heterostructures, the first heterostructures having a substrate containing GaSb, an active layer located above the substrate, containing GalnAsSb solid solution located above the active layer; a boundary layer for localization of the main carriers; containing AIGaAsSb solid solution located above the boundary layer The contact layer containing GaSb and the buffer layer containing GalnAsSb solid solution, and the second heterostructures, have a substrate containing InAs, a barrier layer containing InSbP, and an active layer containing InAsSb (P) and located on or below the barrier layer.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения буферный слой первых гетероструктур расположен между подложкой и активным слоем и содержит индия меньше, чем активный слой.  According to another embodiment of the present invention, the buffer layer of the first heterostructures is located between the substrate and the active layer and contains less indium than the active layer.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения во вторых гетероструктурах барьерный слой InSbP расположен на подложке, а активный слой InAsSbP расположен на барьерном слое.  According to another embodiment of the present invention in second heterostructures, the InSbP barrier layer is located on the substrate, and the InAsSbP active layer is located on the barrier layer.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения каждый светодиодный чип на основе вторых гетероструктур содержит первый контакт, выполненный со стороны подложки, и второй контакт, выполненный со стороны активного слоя. Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения во вторых гетероструктурах активная область InAsSb расположена на подложке, а барьерный слой InSbP расположен на активной области. According to another embodiment of the present invention, each LED chip based on the second heterostructures comprises a first contact made on the substrate side and a second contact made on the active layer side. According to another embodiment of the present invention in second heterostructures, the InAsSb active region is located on the substrate, and the InSbP barrier layer is located on the active region.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения фотодиод и/или опорный фотодиод выполнены на основе гетероструктуры, содержащей последовательно расположенные подложку, содержащую InAs, активный слой, содержащий InAsSb, и барьерный слой, содержащий InSbP.  According to another embodiment of the present invention, the photodiode and / or reference photodiode are made on the basis of a heterostructure comprising a sequentially arranged substrate containing InAs, an active layer containing InAsSb, and a barrier layer containing InSbP.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения фотодиод и/или опорный фотодиод выполнены на основе гетероструктуры, содержащей последовательно расположенные подложку, содержащую GaSb, активный слой, содержащий GalnAsSb, слои электрического и оптического ограничения, содержащие AIGaAsSb, и контактный слой, содержащий GaSb.  According to another embodiment of the present invention, the photodiode and / or reference photodiode are made on the basis of a heterostructure containing a sequentially arranged substrate containing GaSb, an active layer containing GalnAsSb, layers of electrical and optical restriction containing AIGaAsSb, and a contact layer containing GaSb.
Другие аспекты настоящего изобретения могут быть понятны из последующего описания предпочтительных вариантов реализации и чертежей.  Other aspects of the present invention may be apparent from the following description of preferred embodiments and drawings.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 показано устройство для определения газов в анализируемой среде согласно настоящему изобретению. In FIG. 1 shows a device for detecting gases in a test medium according to the present invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
В настоящем описании раскрыты предпочтительные варианты устройства для определения газов в анализируемой среде, которое также может быть названо оптической ячейкой для сенсоров химических веществ и в котором в качестве источников излучения используются светодиоды спектрального диапазона 1600-5000 нм. In the present description, preferred embodiments of a device for detecting gases in an analyzed medium are disclosed, which may also be called an optical cell for chemical sensors and in which LEDs of the spectral range 1600-5000 nm are used as radiation sources.
Устройство для определения газов в анализируемой среде согласно одному из вариантов реализации показано на фиг.1 и содержит корпус, который имеет отверстиями для поступления анализируемой среды в газовую кювету 7 и в котором размещены светодиодный излучатель 5, который может излучать в спектральном диапазоне 1600-5000 нм, газовая кювета 7, фотодиод 8, электронный блок, первое и второе сферические зеркала 4, 14. Газовая кювета 7 расположена с возможностью прохождения через нее излучения от светодиодного излучателя 5, а фотодиод 8 расположен с возможностью принятия излучения от светодиодного излучателя 5, прошедшего через газовую кювету 7. Электронный блок выполнен с возможностью управления светодиодным излучателем 5 и содержит плату 10 предусилителя фотодиода 8 и электрическую плату 1 1 драйвера. Корпус устройства дополнительно имеет приемник (2) и резьбовую крышку (1 ), и для фиксации плат электронного бока используются упорные кольца (9). A device for determining gases in the analyzed medium according to one embodiment is shown in figure 1 and contains a housing that has openings for the analyte to enter the gas cell 7 and in which the LED emitter 5 is located, which can emit in the spectral range 1600-5000 nm , gas cuvette 7, photodiode 8, electronic unit, first and second spherical mirrors 4, 14. The gas cuvette 7 is located with the possibility of radiation passing through it from the LED emitter 5, and the photodiode 8 is arranged to receive radiation from the LED emitter 5, which passed through the gas cuvette 7. The electronic unit is configured to control the LED emitter 5 and contains a board 10 of the preamplifier of the photodiode 8 and an electric board 1 1 of the driver. The device case additionally has a receiver (2) and a threaded cover (1), and thrust rings (9) are used to fix the electronic side boards.
Первое сферическое зеркало 4 расположено перед газовой кюветой 7 с возможностью создания параллельного пучка излучения от светодиодного излучателя 5 в направлении газовой кюветы 7, а второе сферическое зеркало 14 расположено после газовой кюветы 7 с возможностью сборки излучения, прошедшего через газовую кювету 7, и направления его на фотодиод 8.  The first spherical mirror 4 is located in front of the gas cell 7 with the possibility of creating a parallel beam of radiation from the LED emitter 5 in the direction of the gas cell 7, and the second spherical mirror 14 is located after the gas cell 7 with the possibility of assembling the radiation transmitted through the gas cell 7 and directing it to photodiode 8.
В данном варианте реализации оптическая ячейка представляет собой цилиндр длиной 80 мм и диаметром 20мм.  In this embodiment, the optical cell is a cylinder 80 mm long and 20 mm in diameter.
Расположение сферических зеркал 4, 14 в противоположных концах корпуса устройства позволяет иметь параллельный поток излучения от светодиодного излучателя 5, что обеспечивает максимальную эффективность использования излучения, поскольку практически все излучение, генерируемое светодиодным излучателем 5 достигает чувствительной площадки фотодиода 8.  The location of the spherical mirrors 4, 14 at the opposite ends of the device body allows you to have a parallel stream of radiation from the LED emitter 5, which ensures maximum efficiency in the use of radiation, since almost all the radiation generated by the LED emitter 5 reaches the sensitive area of the photodiode 8.
В указанном устройстве светодиодный излучатель 5 и фотодиод 8 смонтированы каждый на сапфировых стеклах 6, 16, что обеспечивает отсутствие излишнего затенения излучения от светодиодного излучателя 5 компонентами устройства, таким образом, повышая эффективность использования излучения. Также возможны другие варианты реализации, в которых только светодиодный излучатель или только фотодиод смонтирован на сапфировом стекле. Кроме того, могут использоваться другие стекла, прозрачные в необходимом спектральном диапазоне, например, стекла на основе BaF2. In this device, the LED emitter 5 and the photodiode 8 are each mounted on sapphire glasses 6, 16, which ensures that the radiation from the LED emitter 5 is not overly shaded by the device components, thereby increasing the efficiency of radiation use. Other embodiments are also possible in which only an LED emitter or only a photodiode is mounted on a sapphire crystal. In addition, other glasses that are transparent in the required spectral range, for example, BaF 2 -based glasses, can be used.
В других вариантах реализации количество компонентов указанного устройства, а именно количество светодиодных излучателей может быть увеличено.  In other embodiments, the number of components of the specified device, namely the number of LED emitters, can be increased.
В устройстве согласно данному варианту реализации светодиодный излучатель 5 и фотодиод 8 приклеены на стекла 6, 16 стороной со сплошным золотым контактом при помощи то ко про водящего клея и одновременно вклеивалась золотая проволока. Светодиодный излучатель 5 соединен с электронным блоком, а именно, с электрической платой 1 1 драйвера, посредством первой золотой проволоки, проходящей от поверхности светодиодного излучателя 5 через верхнее отверстие между оправами первого сферического зеркала 4 и всего светодиодного модуля 3, и второй золотой проволоки, проходящей от поверхности на другой стороне светодиодного излучателя 5 через отверстие между оправами первого сферического зеркала 4 и всего светодиодного модуля 3 до электрической платы 1 1 драйвера с нижней стороны конструкции, причем вторая золотая проволока соединена к кольцевому контакту привариванием, припаиванием или другим способом. В свою очередь, фотодиод 8 соединен с электронным блоком, и именно с платой 10 предусилителя, посредством золотых проволок аналогичным образом. In the device according to this embodiment, the LED emitter 5 and the photodiode 8 are glued to the glass 6, 16 with the side with a solid gold contact using the conductive glue and simultaneously gold wire was glued. The LED emitter 5 is connected to the electronic unit, namely, the driver circuit board 1 1, through the first gold wire passing from the surface of the LED emitter 5 through the upper hole between the frames of the first spherical mirror 4 and the entire LED module 3, and the second gold wire passing from the surface on the other side of the LED emitter 5 through the hole between the frames of the first spherical mirror 4 and the entire LED module 3 to the driver circuit board 1 1 on the bottom side design and provides said second gold wire connected to the annular contact welding, brazing or other method. In turn, the photodiode 8 is connected to the electronic unit, and namely to the preamplifier board 10, by means of gold wires in a similar manner.
Указанные особенности соединения светодиодного излучателя и фотодиода с электронным блоком также обеспечивает более эффективное расположение компонентов в предлагаемом устройстве, что позволяет иметь большую точность определения газов в анализируемой среде.  These features of the connection of the LED emitter and the photodiode with the electronic unit also provides a more efficient arrangement of components in the proposed device, which allows for greater accuracy in determining gases in the analyzed medium.
При работе устройства для определения газов в анализируемой среде излучение, испускаемое светодиодным излучателем (5), собирается первым сферическим зеркалом 4 и в виде параллельного пучка излучения направляется в газовую кювету (7). Не поглощенное газом излучение собирается вторым сферическим зеркалом 14, находящимся за фотодиодом (8), и направляется на чувствительную площадку фотодиода. Чувствительность сенсора на основе такого устройства составляет 200-300 ррт.  When the device for determining gases in the analyzed medium is operating, the radiation emitted by the LED emitter (5) is collected by the first spherical mirror 4 and sent in the form of a parallel radiation beam to the gas cell (7). The radiation not absorbed by the gas is collected by the second spherical mirror 14 located behind the photodiode (8) and sent to the sensitive area of the photodiode. The sensitivity of the sensor based on such a device is 200-300 ppm.
Используемый в раскрываемом устройстве согласно некоторым вариантам реализации светодиодный излучатель может содержать светодиодные чипы на основе первых гетероструктур и/или вторых гете ростру ктур.  The LED emitter used in the disclosed device according to some embodiments may comprise LED chips based on the first heterostructures and / or second heterostructures.
Светодиодные чипы на основе первых гетероструктур раскрыты в патенте ЕА 01830 того же заявителя, озаглавленном "Гетероструктура на основе твердого раствора GalnAsSb, способ ее изготовления и светодиод на основе этой гетероструктуры" и характеризуются следующими особенностями. Светодиодные чипы на основе первых гетероструктур имеют подложку, содержащую GaSb, активный слой, содержащий твердый раствор GalnAsSb и расположенный над подложкой, ограничительный слой для локализации основных носителей, содержащий твердый раствор AIGaAsSb и расположенный над активным слоем, контактный слой, содержащий GaSb и расположенный над ограничительным слоем, и буферный слой, содержащий твердый раствор GalnAsSb. Буферный слой первой гетероструктуры представляет собой низколегированный буферный слой р° с составом, близким к GaSb, благодаря которому обратно-включенный p-η переход p°-GalnAsSb/n-GalnAsSb обеспечивает локализацию дырок в активной области вблизи гетерограницы между буферным слоем и активным слоем. Кроме того, выращивание структурно-совершенного с минимальной концентрацией примесей и дефектов слоя p°-GalnAsSb позволяет минимизировать влияние дефектов, прорастающих из подложки в активную область, что приводит к уменьшению глубоких акцепторных уровней и, соответственно, доли безызлучательной рекомбинации Шоккли-Рид-Холла. Кроме того, благодаря тому, что гетероструктуру выращивают с низким уровнем легирования буферного слоя р°, т.е. уровнем, близким к собственной концентрации, получают существенное увеличение квантовой эффективности, причём прямое рабочее напряжение такой гетероструктуры увеличивается незначительно, т.е. не в несколько раз, как это имеет место в структурах тиристорного типа. При этом в процессе выращивания буферного слоя согласно настоящему изобретению не используют свинец в качестве нейтрального растворителя. Светодиодные чипы, изготовленные на основе первых гетероструктур, излучают в среднем инфракрасном диапазоне 1800-2400 нм. LED chips based on the first heterostructures are disclosed in the patent of EA 01830 of the same applicant, entitled "GalnAsSb solid solution heterostructure, method for its manufacture and LED based on this heterostructure" and are characterized by the following features. LED chips based on the first heterostructures have a substrate containing GaSb, an active layer containing a GalnAsSb solid solution and located above the substrate, a boundary layer for localization main carriers containing AIGaAsSb solid solution and located above the active layer, a contact layer containing GaSb and located above the bounding layer, and a buffer layer containing GalnAsSb solid solution. The buffer layer of the first heterostructure is a low-doped p ° buffer layer with a composition close to GaSb, due to which the inverse p-η junction of the p ° -GalnAsSb / n-GalnAsSb ensures the localization of holes in the active region near the heterointerface between the buffer layer and the active layer. In addition, growing a structurally perfect p ° -GalnAsSb layer with a minimum concentration of impurities and defects allows minimizing the influence of defects growing from the substrate into the active region, which leads to a decrease in deep acceptor levels and, accordingly, the fraction of Shockley-Reed Hall nonradiative recombination. In addition, due to the fact that the heterostructure is grown with a low level of doping of the buffer layer p °, i.e. By a level close to their own concentration, they receive a significant increase in quantum efficiency, and the direct operating voltage of such a heterostructure increases slightly, i.e. not several times, as is the case in thyristor-type structures. However, in the process of growing the buffer layer according to the present invention, lead is not used as a neutral solvent. LED chips made on the basis of the first heterostructures emit in the mid-infrared range 1800-2400 nm.
Согласно одному из вариантов реализации, буферный слой первых гетероструктур может быть расположен между подложкой и активным слоем и содержит индия меньше, чем активный слой. Светодиодные чипы на основе первых гетероструктур могут иметь первый контакт, выполненный со стороны подложки, и второй контакт, выполненный со стороны активного слоя. Также возможны варианты, при которых светодиодный чип на основе первых гетероструктур имеет первый контакт со стороны активного слоя, соединённый с контактным слоем, и второй контакт со стороны активного слоя, соединенный с подложкой. В некоторых случаях первый контакт выполняют сплошным, а второй контакт выполняют с частичным покрытием поверхности светодиодного чипа. Светодиодные чипы на основе вторых гетероструктур раскрыты в патенте ЕА 018435 того же заявителя, озаглавленном "Способ изготовления гетероструктур (варианты) для среднего ИК-диапазона, гетероструктура (варианты) и светодиод и фотодиод на основе этой гетероструктуры". Вторые гетероструктуры, имеющих подложку, содержащую InAs, барьерный слой, содержащий InSbP, и активный слой, содержащий InAsSb(P) и расположенный на барьерном слое или под ним. Светодиодные чипы, изготовленные на основе вторых гетероструктур, излучают в среднем инфракрасном диапазоне 2600- 4700 нм. According to one embodiment, the buffer layer of the first heterostructures can be located between the substrate and the active layer and contains less indium than the active layer. LED chips based on the first heterostructures can have a first contact made on the substrate side and a second contact made on the active layer side. It is also possible that the LED chip based on the first heterostructures has a first contact on the active layer side connected to the contact layer and a second contact on the active layer side connected to the substrate. In some cases, the first contact is solid, and the second contact is partially coated on the surface of the LED chip. LED chips based on second heterostructures are disclosed in patent EA 018435 of the same applicant, entitled "Method for manufacturing heterostructures (options) for the mid-IR range, heterostructure (options) and LED and photodiode based on this heterostructure". The second heterostructures having a substrate containing InAs, a barrier layer containing InSbP, and an active layer containing InAsSb (P) and located on or below the barrier layer. LED chips made on the basis of second heterostructures emit in the mid-infrared range 2600–4700 nm.
В одном из вариантов реализации барьерный слой расположен на подложке, а активный слой расположен на барьерном слое. В этом случае возможно, что светодиодные чипы на основе вторых гетероструктур содержат первый контакт, выполненный со стороны подложки, и второй контакт, выполненный со стороны активного слоя, или возможен вариант, при котором светодиодные чипы на основе вторых гетероструктур содержат по меньшей мере два контакта, выполненных со стороны светодиода, противоположной излучающей стороне светодиода. В другом варианте реализации активная область во вторых гетероструктурах расположена на подложке, а барьерный слой расположен на активной области, причем для данного случая возможны варианты, когда светодиодные чипы на основе вторых гетероструктур имеют первый контакт, выполненный со стороны барьерного слоя, и второй контакт, выполненный со стороны подложки, и когда светодиодные чипы на основе вторых гетероструктур содержат по меньшей мере два контакта, выполненных со стороны светодиода, противоположной излучающей стороне светодиода. В некоторых вариантах реализации первый контакт светодиодных чипов на основе вторых гетероструктур выполняют сплошным, а второй контакт выполняют с частичным покрытием поверхности светодиодного чипа.  In one embodiment, the barrier layer is located on the substrate, and the active layer is located on the barrier layer. In this case, it is possible that the LED chips based on the second heterostructures contain a first contact made on the substrate side and a second contact made on the active layer side, or it is possible that LED chips based on the second heterostructures contain at least two contacts, made from the side of the LED opposite the radiating side of the LED. In another embodiment, the active region in the second heterostructures is located on the substrate, and the barrier layer is located on the active region, and in this case it is possible that the LED chips based on the second heterostructures have a first contact made on the side of the barrier layer and a second contact made on the substrate side, and when the LED chips based on the second heterostructures contain at least two contacts made on the side of the LED opposite the radiating side of the LED. In some embodiments, the first contact of the LED chips based on the second heterostructures is solid, and the second contact is partially coated on the surface of the LED chip.
В некоторых вариантах реализации фотодиод выполнен на основе гетероструктуры, технология изготовления которой описана в Евразийском патенте N° 018300 «Гетероструктура на основе твёрдого раствора GalnAsSb, способ её изготовления и светодиод на основе этой гетероструктуры» настоящего заявителя. Указанная гетероструктура содержит последовательно расположенные подложку, содержащую GaSb, активный слой, содержащий GalnAsSb, слои электрического и оптического ограничения, содержащие AIGaAsSb, и контактный слой, содержащий GaSb. In some embodiments, the photodiode is made on the basis of a heterostructure, the manufacturing technology of which is described in Eurasian patent N ° 018300 “Heterostructure based on a GalnAsSb solid solution, method for its manufacture and LED based on this heterostructure” of the present applicant. The specified heterostructure contains a sequentially located substrate containing GaSb, an active layer containing GalnAsSb, electrical and optical confinement layers containing AIGaAsSb, and a contact layer containing GaSb.
Необходимо отметить, что раскрываемые особенности указанного устройства в любом варианте реализации могут быть присущи различным вариантам реализации в любой их комбинации, если не указано иначе.  It should be noted that the disclosed features of the specified device in any embodiment may be inherent in various embodiments in any combination thereof, unless otherwise indicated.
Настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации, раскрытыми в описании в иллюстративных целях, и охватывает все возможные модификации и альтернативы, входящие в объем настоящего изобретения, определенный формулой изобретения.  The present invention is not limited to the specific embodiments disclosed in the description for illustrative purposes, and covers all possible modifications and alternatives that fall within the scope of the present invention defined by the claims.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Устройство для определения газов в анализируемой среде, содержащее 1. A device for determining gases in the analyzed medium, containing
корпус, в котором размещены по меньшей мере один светодиодный излучатель, газовая кювета, фотодиод, электронный блок, первое и второе сферические зеркала,  a housing in which at least one LED emitter, gas cuvette, photodiode, electronic unit, first and second spherical mirrors are placed,
причем корпус имеет отверстиями для поступления анализируемой среды в газовую кювету,  moreover, the casing has openings for the entry of the analyzed medium into the gas cell,
по меньшей мере один светодиодный излучатель выполнен с возможностью создания излучения в спектральном диапазоне 1600-5000 нм, газовая кювета расположена с возможностью прохождения через нее излучения от по меньшей мере одного светодиодного излучателя,  at least one LED emitter is configured to generate radiation in the spectral range 1600-5000 nm, a gas cell is arranged to pass radiation through it from at least one LED emitter,
фотодиод расположен с возможностью принятия излучения от по меньшей мере одного светодиодного излучателя,  a photodiode is arranged to receive radiation from at least one LED emitter,
электронный блок выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним светодиодным излучателем и содержит плату предусилителя фотодиода,  the electronic unit is configured to control at least one LED emitter and comprises a photodiode preamplifier board,
первое сферическое зеркало расположено перед газовой кюветой с возможностью создания параллельного пучка излучения от меньшей мере одного светодиодного излучателя в направлении газовой кюветы,  the first spherical mirror is located in front of the gas cell with the possibility of creating a parallel beam of radiation from at least one LED emitter in the direction of the gas cell,
второе сферическое зеркало расположено после газовой кюветы с возможностью сборки излучения, прошедшего через газовую кювету, и направления его на фотодиод,  the second spherical mirror is located after the gas cell with the possibility of assembling the radiation transmitted through the gas cell and directing it to the photodiode,
причем по меньшей мере один светодиодный излучатель и/или фотодиод смонтирован на сапфировом стекле.  and at least one LED emitter and / or photodiode mounted on a sapphire crystal.
2. Устройство по п. 1 , в котором по меньшей мере один светодиодный излучатель соединен с электронным блоком посредством первой золотой проволоки, проходящей от одной поверхности по меньшей мере одного светодиодного излучателя через отверстие в верхней части устройства между оправами первого сферического зеркала, и второй золотой проволоки, проходящей от другой поверхности по меньшей мере одного светодиодного излучателя через отверстие в нижней части устройства между оправами первого сферического зеркала. 2. The device according to claim 1, in which at least one LED emitter is connected to the electronic unit through a first gold wire passing from one surface of at least one LED emitter through an opening in the upper part of the device between the frames of the first spherical mirror and the second gold wire passing from another surface of at least one LED a radiator through an opening in the lower part of the device between the frames of the first spherical mirror.
3. Устройство по п. 1 , в котором фотодиод соединен с электронным блоком посредством первой золотой проволоки, проходящей от одной поверхности фотодиода через отверстие в верхней части устройства между оправами второго сферического зеркала, и второй золотой проволоки, проходящей от другой поверхности фотодиода через отверстие в нижней части устройства между оправами второго сферического зеркала. 3. The device according to claim 1, in which the photodiode is connected to the electronic unit through the first gold wire passing from one surface of the photodiode through the hole in the upper part of the device between the rims of the second spherical mirror, and the second gold wire passing from the other surface of the photodiode through the hole in the lower part of the device between the frames of the second spherical mirror.
4. Устройство по любому из пп. 1 -3, в котором по меньшей мере один светодиодный излучатель содержит по меньше мере один светодиодный чип, выполненный на основе первых гетероструктур и/или на основе вторых гетероструктур, причем первые гетероструктуры имеют подложку, содержащую GaSb, расположенный над подложкой активный слой, содержащий твердый раствор GalnAsSb, расположенный над активным слоем ограничительный слой для локализации основных носителей, содержащий твердый раствор AIGaAsSb, расположенный над ограничительным слоем контактный слой, содержащий GaSb, и буферный слой, содержащий твердый раствор GalnAsSb, а вторые гетероструктуры, имеют подложку, содержащую InAs, барьерный слой, содержащий InSbP, и активный слой, содержащий InAsSb(P) и расположенный на барьерном слое или под ним. 4. The device according to any one of paragraphs. 1-3, in which at least one LED emitter contains at least one LED chip made on the basis of the first heterostructures and / or on the basis of the second heterostructures, the first heterostructures having a substrate containing GaSb, an active layer containing a solid layer located above the substrate GalnAsSb solution, a boundary layer located above the active layer for localization of the main carriers, containing AIGaAsSb solid solution, a contact layer containing GaSb located above the boundary layer, and a buffer layer with GalnAsSb solid solution holding, and the second heterostructures, have a substrate containing InAs, a barrier layer containing InSbP, and an active layer containing InAsSb (P) and located on or below the barrier layer.
5. Устройство по п.4, в котором буферный слой первых гетероструктур расположен между подложкой и активным слоем и содержит индия меньше, чем активный слой. 5. The device according to claim 4, in which the buffer layer of the first heterostructures is located between the substrate and the active layer and contains less indium than the active layer.
6. Устройство по п.4, в котором во вторых гетероструктурах барьерный слой InSbP расположен на подложке, а активный слой InAsSbP расположен на барьерном слое. 6. The device according to claim 4, in which in the second heterostructures the InSbP barrier layer is located on the substrate, and the InAsSbP active layer is located on the barrier layer.
7. Устройство по п.4, в котором каждый светодиодный чип на основе вторых гетероструктур содержит первый контакт, выполненный со стороны подложки, и второй контакт, выполненный со стороны активного слоя. 7. The device according to claim 4, in which each LED chip based on the second heterostructures contains a first contact made on the substrate side and a second contact made on the side of the active layer.
8. Устройство по п.4, в котором во вторых гетероструктурах активная область InAsSb расположена на подложке, а барьерный слой InSbP расположен на активной области. 8. The device according to claim 4, in which the InAsSb active region is located on the substrate in the second heterostructures, and the InSbP barrier layer is located on the active region.
9. Устройство по любому из пп. 1 -3, в котором фотодиод и/или опорный фотодиод выполнены на основе гетероструктуры, содержащей последовательно расположенные подложку, содержащую InAs, активный слой, содержащий InAsSb, и барьерный слой, содержащий InSbP. 9. The device according to any one of paragraphs. 1-3, in which the photodiode and / or reference photodiode are made on the basis of a heterostructure containing a sequentially arranged substrate containing InAs, an active layer containing InAsSb, and a barrier layer containing InSbP.
10. Устройство по любому из пп. 1 -3, в котором фотодиод и/или опорный фотодиод выполнены на основе гетероструктуры, содержащей последовательно расположенные подложку, содержащую GaSb, активный слой, содержащий GalnAsSb, слои электрического и оптического ограничения, содержащие AIGaAsSb, и контактный слой, содержащий GaSb. 10. The device according to any one of paragraphs. 1-3, in which the photodiode and / or reference photodiode are made on the basis of a heterostructure containing a sequentially arranged substrate containing GaSb, an active layer containing GalnAsSb, layers of electrical and optical restriction containing AIGaAsSb, and a contact layer containing GaSb.
PCT/RU2015/000901 2015-12-18 2015-12-18 Led-based optical cell with a parallel beam of radiation WO2017105275A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2015/000901 WO2017105275A1 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Led-based optical cell with a parallel beam of radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2015/000901 WO2017105275A1 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Led-based optical cell with a parallel beam of radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017105275A1 true WO2017105275A1 (en) 2017-06-22

Family

ID=59057207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000901 WO2017105275A1 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Led-based optical cell with a parallel beam of radiation

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017105275A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU5030U1 (en) * 1996-04-25 1997-09-16 Российский научно-исследовательский институт "Электронстандарт" OPTICAL ABSORPTION GAS ANALYZER
RU2286618C2 (en) * 2002-07-16 2006-10-27 Борис Анатольевич Матвеев Semiconductor diode for ir spectral range
US20080218759A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Sensors For Medicine And Science, Inc. Light emitting diode for harsh environments
EA018300B1 (en) * 2012-09-07 2013-06-28 Ооо "Лед Микросенсор Нт" A GaInAsSb-ALLOY BASED PHOTODIODE HETEROSTRUCTURE, A METHOD OF PRODUCTION THEREOF AND A LIGHT-EMITTING DIODE BASED ON THE STRUCTURE
EA018435B1 (en) * 2012-09-14 2013-07-30 Ооо "Лед Микросенсор Нт" Method for manufacturing heterostructures (embodiments) for mid-ir range, heterostructure (embodiments) and led and photodiode based on this heterostructure
US8692997B2 (en) * 2010-08-25 2014-04-08 Bah Holdings Llc Optical gas and/or particulate sensors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU5030U1 (en) * 1996-04-25 1997-09-16 Российский научно-исследовательский институт "Электронстандарт" OPTICAL ABSORPTION GAS ANALYZER
RU2286618C2 (en) * 2002-07-16 2006-10-27 Борис Анатольевич Матвеев Semiconductor diode for ir spectral range
US20080218759A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Sensors For Medicine And Science, Inc. Light emitting diode for harsh environments
US8692997B2 (en) * 2010-08-25 2014-04-08 Bah Holdings Llc Optical gas and/or particulate sensors
EA018300B1 (en) * 2012-09-07 2013-06-28 Ооо "Лед Микросенсор Нт" A GaInAsSb-ALLOY BASED PHOTODIODE HETEROSTRUCTURE, A METHOD OF PRODUCTION THEREOF AND A LIGHT-EMITTING DIODE BASED ON THE STRUCTURE
EA018435B1 (en) * 2012-09-14 2013-07-30 Ооо "Лед Микросенсор Нт" Method for manufacturing heterostructures (embodiments) for mid-ir range, heterostructure (embodiments) and led and photodiode based on this heterostructure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9867544B2 (en) Spectrometer including vertical stack structure and non-invasive biometric sensor including the spectrometer
US9134224B2 (en) Gas component detection device
US11686673B2 (en) NDIR detector device for detecting gases having an infrared absorption spectrum
JP6365770B2 (en) Optical analyzer and manufacturing method thereof
US20090039267A1 (en) Reflector module for a photometric gas sensor
US7504665B2 (en) Semiconductor optical devices
US8653484B2 (en) Detection of emission radiation of UV light emitting diode by structurally identical UV light receiving diode
JP2017020901A (en) Gas sensor
JP6500474B2 (en) Optical analyzer
WO2017105275A1 (en) Led-based optical cell with a parallel beam of radiation
JPH1137936A (en) Liquid concentration detector
WO2012140482A1 (en) Gas component detection device
US20220120669A1 (en) Integrated photoacoustic gas sensor and method for manufacturing the same
JP6294150B2 (en) Light emitting / receiving device
US20170284933A1 (en) Integrated Ultraviolet Analyzer
EA030406B1 (en) Parallel-flux optical cell based on light-emitting diodes of 1600–5000 nm spectral range
JP2002267595A (en) Small multi-component detector
KR101067653B1 (en) Integrated luminous element and Photodetector package module having optical apparatus
EA028994B1 (en) MINIATURE OPTICAL CELL BASED ON LIGHT-EMITTING DIODES OF 1600-5000 nm SPECTRAL RANGE
US20190015573A1 (en) Concentration measuring module, dialyzer, and concentration calculating method
US9816920B2 (en) Method for producing an integrated micromechanical fluid sensor component, integrated micromechanical fluid sensor component and method for detecting a fluid by means of an integrated micromechanical fluid sensor component
WO2017105274A1 (en) Miniature optical cell based on leds with a spectral range of 1600-5000 nm
JPH09229769A (en) Apparatus and method for measuring very weak light
EA030530B1 (en) Analyzer for analyzing the composition of liquid and solid substances
CN116539554A (en) Multi-gas sensor and detection method and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15910857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15910857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1