华中科技大学 武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
传统的红外光谱探测技术能够提供丰富的光谱信息, 应用广泛, 但该技术同时也存在一定局限性, 如很难同步实现探测器小型化和探测波段实时调节等方面的要求.提出了一种基于电可调表面等离子体谐振吸收的新型FET红外探测器结构.基于电磁场理论分析了结构参数对红外光学吸收的影响, 并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波段的吸收率达到90%以上.栅压变化时VOx热敏层中载流子的浓度分布和折射率均发生变化, 显示该器件具有明显的电可调光谱吸收特性.借助于这种FET结构, 非制冷红外探测器将具有片上可调光谱探测能力, 同时具有易于阵列化特点, 为微小型可配置光谱成像探测器件提供了一条思路.
非致冷红外探测器 等离子体谐振 电可调探测器 光谱成像探测 uncooled infrared detector plasmon resonation electrically tunable spectral imaging detection
1 电子科技大学 光电信息学院, 成都 610054
2 武汉国家光电实验室, 武汉 430074
利用磁控反应溅射镀膜方法在低温(250℃)条件下制备了主要成分为B相亚稳态二氧化钒(VO2)的薄膜材料。电学性能测试表明: 室温下该薄膜的方块电阻为50kΩ左右, 电阻温度系数为-2.4％/K, 可以作为非致冷红外微测热辐射热计的热敏材料。
二氧化钒薄膜 磁控溅射 微测辐射热计 非致冷红外探测器 电阻温度系数 VO2 (B) thin film magnetron sputtering microbolometer uncooled infrared detector TCR
ULIS－BP 21－38113 Veurey－Voroize，法国
介绍用非晶硅微型辐射热量计制成的160×120元非致冷红外焦平面阵列的特点和性能，该阵列集成在一个无铅芯片载体封装中，像素间距为25μm，适合于大批量生产。25μm像元结构得益于较小的热时间常数，该技术使我们能够设计出更高的热隔离性能，从而能以35μm技术为基础开发出25μm技术。通过采用新的像素设计和更进一步推动设计方法，在没有采用复杂昂贵的双层结构的前提下，保持了较高填充因子。从读出集成电路结构、封装、可操作性和光电性能入手对该探测器进行了介绍。为该探测器设计了一种新型集成读出电路。可以通过串行链接对增益、图像翻转和积分时间等高级功能进行操控，降低电气对接的数量。研制的小型无铅芯片载体封装便于大规模生产探测器，主要用途为便携式摄像机或头盔摄像机。
非晶硅 微型辐射热量计 非致冷红外探测器 IRFPA IRFPA amorphous silicon microbolometer uncooled IR detector
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海,200083
2 中国科学院研究生院,北京,100039
介绍了一种基于标准硅工艺的微悬臂梁非致冷红外探测器的设计和制作.由于氮化硅和铝的热膨胀系数相差很大,用这两种材料的薄膜做成的双材料微悬臂梁在红外辐射下温度升高并发生弯曲,微悬臂梁和衬底形成一个可变电容,通过检测电容的变化来反映微悬臂梁的弯曲,从而可以探测红外辐射的情况.利用外部测试设备对单元探测器进行测试表明,该微悬臂梁对红外辐射有很高的响应.
非致冷红外探测器 微悬臂梁 电容 微电子机械系统
1 华中科技大学光电子工程系,湖北,武汉,430074
2 华中科技大学激光国家重点实验室,湖北,武汉,430074
3 中国科技大学图象识别和人工智能教育部重点实验室,湖北,武汉,430074
4 华中科技大学光电子工程系
采用离子束溅射镀膜和氧化工艺在Si(110)和石英衬底上制备了用于非致冷红外探测器阵列热敏材料的混合相氧化钒多晶薄膜.扫描电子显微镜(SEM)照片显示:薄膜表面呈针状晶粒状,而且薄膜表面光滑、致密,均匀性好.测试结果表明:氧化钒薄膜的方块电阻和电阻温度系数(TCR)在20℃分别为50KΩ和-0.021K-1.
氧化钒薄膜 离子束溅射 电阻温度系数 非致冷红外探测器 vanadium oxides thin film ion beam sputtering temperature coefficient of resistance uncooled IR detectors
