电容读出式非制冷红外焦平面阵列设计

作     者：李博翰 于晓梅 LI Bo-han;YU Xiao-mei

作者机构：北京大学微电子学研究院微米纳米加工技术国家级重点实验室北京100871 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.61036006) 国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2009AA04Z316) 国家973重点基础研究发展计划资助项目(No.2009CB320305) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2011年第19卷第4期

页      码：762-767页

摘      要：设计了一种长支腿式电容读出式红外焦平面阵列结构,并分析了这种像元结构的热导率、热机械灵敏度和热时间常数,从中优化出了该模型的部分结构参数,并以此为依据对像元整体尺寸进行了设计。在该尺寸模型下,得到的像元热导率为3×10-7 W/K,热机械灵敏度为162nm/K,热时间常数为35ms,该热时间常数满足人眼识别频率的需要。讨论了焦平面阵列能够高灵敏度工作的关键参数—噪声等效温差,分析计算显示,得到噪声等效温差为6mK。进行了仿真计算,得到的噪声等效温差为5mK,与计算结果非常吻合。实验表明,该系统的噪声等效温差足够小,可满足稳定输出信号的需要。最后,基于牺牲层工艺制备了长支腿结构焦平面阵列,验证了制备工艺的可行性。

主 题 词：红外焦平面阵列 热机械灵敏度 热时间常数 噪声等效温差 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20111904.0762

馆 藏 号：203325214...