초록 ▼

위성용 적외선 열상시스템은 기상관측, 지질 환경관측, 천문관측 등의 용도로 사용된다. 이러한 인공위성에 사용되는 적외선 센서는 고에너지 입자를 갖는 우주환경에서 견뎌야 된다. 본 연구에서는 극괴도(polar orbit)의 고도에서 지배적으로 영향을 주는 양성자에 의한 적외선 센서의 성능 변화를 분석하기 위해서 적외선 센서에 양성자빔을 조사하여 그 영향을 분석한다.
이를 위해서 적외선 센서를 구성하는 HgCdTe 적외선 소자와 신호취득회로 각각에 대해서 양성자에 의한 성능 변화를 분석하고, 이를 바탕으로 하이브리드 칩의 양성자에

위성용 적외선 열상시스템은 기상관측, 지질 환경관측, 천문관측 등의 용도로 사용된다. 이러한 인공위성에 사용되는 적외선 센서는 고에너지 입자를 갖는 우주환경에서 견뎌야 된다. 본 연구에서는 극괴도(polar orbit)의 고도에서 지배적으로 영향을 주는 양성자에 의한 적외선 센서의 성능 변화를 분석하기 위해서 적외선 센서에 양성자빔을 조사하여 그 영향을 분석한다.
이를 위해서 적외선 센서를 구성하는 HgCdTe 적외선 소자와 신호취득회로 각각에 대해서 양성자에 의한 성능 변화를 분석하고, 이를 바탕으로 하이브리드 칩의 양성자에 의한 성능 변화를 측정하고 분석한다.
ZnS 표면 보호된 HgCdTe 소자의 양성자에 의한 특성 변화 분석 완료했으며, 그 성능 변화는 감마선에 의한 성능 변화와 동일한 것을 확인했다. 또한 CdTe 표면 보호된 HgCdTe 소자의 양성자에 의한 특성 변화도 측정하였으며, 감마선과는 달리 오히려 그 성능이 향상되는 현상을 발견하였다. 신호 취득회로의 경우 350 kRad 이상의 양성자에 의한 누적 방사선에 의해 그 성능이 크게 열화 현상 발견했으나, Online으로 하이브리드칩의 양성자에 의한 성능 변화를 측정한 결과 극괴도(Polar Orbit)에서 10년간 동작하는 인공위성에서 허용되는 50 kRad까지는 현재 개발된 적외선 센서를 사용할 수 있는 가능성을 확인했다.

Abstract ▼

The thermal imaging system in the satellite has been used for meteorological observation, geological observation, environmental observation, and astronomical observation. The infrared detector used in the satellite should have immunity from the high energy particle in the space. In this work, the in

The thermal imaging system in the satellite has been used for meteorological observation, geological observation, environmental observation, and astronomical observation. The infrared detector used in the satellite should have immunity from the high energy particle in the space. In this work, the influence of the proton on the infrared detector will be investigated by observing the detector characteristics change after the irradiation of proton beam to the detector.
To analyse the influence of the proton on the infrared detector, HgCdTe infrared sensor and Si ROIC(Readout Circuit) composing the infrared detector will be initially tested. The infrared detector itself will also be tested online and analyzed with the test result of the component.
The HgCdTe sensor with ZnS passivation layer was tested by the proton beam and the result shows similar degradation as the degradation by gamma radiation. However, the HgCdTe sensor with CdTe passivation layer after proton beam radiation shows improvement of R0 value, which is different from the influence of gamma radiation on the HgCdTe detector with CdTe passivation, Silicon ROIC shows large degradation after 350 kRad proton radiation. However, after the online observation of infrared detector during proton beam radiation, it was found that the tested infrared detector shows little degradation after 50 kRad proton radiation which is the expected total dose on the infrared detector when the satellite is on the polar orbit for 10 years operation and could be used for the polar orbit satellite application.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...6
• CONTENTS ...7
• 목차 ...8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...9
• 1 절. 연구개발의 목적...9
• 2 절. 연구개발의 필요성...9
• 3 절. 연구개발의 내용 및 범위...10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...11
• 1 절. 국내외의 기술개발 현황...11
• 2 절. 연구결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치...12
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...14
• 1 절. HgCdTe 적외선 센서의 제작...14
• 2 절. 양성자 조사 실험...18
• 1. HgCdTe 단소자의 양성자 조사 실험...18
• 2. 신호취득 회로의 양성자 조사 실험...29
• 3. 하이브리드칩의 online 양성자 조사 실험...34
• 3 절. 결론 및 향후과제...41
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...42
• 1 절. 최종목표...42
• 2 절. 목표달성도...42
• 3 절. 관련분야에의 기여도...46
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...47
• 제 6 장 참고문헌...48