大规模电阻阵红外景象产生器件的像素设计研究

作     者：翟叼豪 陈永平 翟厚明 马斌 Zhai Diaohao;Chen Yongping;Zhai Houming;Ma Bin

作者机构：中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 

基　　金：中国科学院创新基金项目(CX383) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2023年第52卷第10期

页      码：11-20页

摘      要：电阻阵作为一种动态红外景象产生器件,在红外半实物仿真领域有着重要的应用。电阻阵可实现的规模与性能与红外微辐射像素列阵的设计有着密切的关系。文中从应用系统对大规模电阻阵器件的要求出发,结合电阻阵的工作原理,提出了像素驱动电路与MEMS结构一体化的设计方案,设计了规模可拓展的高占空比像素结构。通过采用高消光系数材料以及光学谐振腔结构,微辐射元的中波红外和长波红外的表面发射率达0.7。热力学仿真表明,通过合理的薄膜厚度和结构设计,微辐射元阵列的占空比达到51%,升、降温的热响应时间均小于5 ms,0.6 mW功率驱动下应力翘曲小于300 nm,长波红外表观温度可达582 K,中波红外表观温度可达658 K。结合设计方案提出了工艺制备方案,并通过小阵列流片初步验证了设计方案的可行性。该设计研究为国产大规模、高占空比电阻阵的研制指明了方向。

主 题 词：电阻阵 红外仿真 微辐射元 红外表观温度 占空比 

学科分类：08[工学] 082504[082504] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA20230028

馆 藏 号：203124195...