基于超材料吸收器的非致冷微红外热探测器

作     者：王海国 陈艺 祝连庆 魏向阳 WANG Haiguo;CHEN Yi;ZHU Lianqing;WEI Xiangyang

作者机构：北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192 

出 版 物：《半导体光电》 (Semiconductor Optoelectronics)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      码：508-514页

摘      要：研究了一种基于超材料结构的红外热探测器,该探测器利用光学超材料的局域场增强效应和热释电材料的温度敏感特性,实现对红外辐射的探测。利用有限元分析方法,研究了超材料吸收器的红外吸收特性和电磁场特性,分析了超材料吸收器与热释电材料(LiTaO_(3))耦合结构的热学性能。结果表明,设计的超材料吸收器,可在3~15μm范围内调制峰值波长(主要覆盖大气窗口(8~14μm)),吸收率可达99.9%,带宽范围为0.2~1.0μm。当探测器的尺寸为23μm×23μm时,探测器稳态温度升高量为0.311 K,与类似工作相比,温度提升了约21倍。改进的红外热探测器具有显著的温度响应,适用于大规模像元级非致冷中远红外波段的热成像与传感应用。

主 题 词：红外热探测器 超材料吸收器 有限元分析 热释电材料 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.16818/j.issn1001-5868.2023032204

馆 藏 号：203123084...