摘要：基于多晶硅pn结正向压降的温度特性,应用标准CMOS工艺,结合体硅微机械加工技术,研制成功非制冷红外微测辐射热计.本文详细分析了横向多晶硅p+p-n+结的温度特性,给出了正向压降温度变化率的理论表达式和实验测量值;并描述了微测辐射热计的设计思路和制作工艺.实验结果表明:在室温(284～253K)附近,横向多晶硅p+p-n+结正向压降的温度变化率为1.5mV/K;在3～5μm红外波段,微测辐射热计的电压响应率为5.7×103V/W,黑体探测率D为1.2×***1/2.W-1.

摘要：应用标准CMOS工艺，同时结合体硅微机械加工技术，研制成功横向多晶硅p^+P^-n^+微测辐射热计单元；基于研制成功的微测辐射热计，设计了规模为128×128面阵的非致冷红外焦平面。采用标准CMOS工艺制作横向多晶硅p^+P^-n^+结热敏响应元和读出电路；在CMOS工艺完成后，辅以与CMOS工艺兼容的体硅微机械加工工艺，制备微桥形式的热绝缘结构，从而方便地实现了CMOS读出电路与探测器阵列的单片集成。在3～5μm红外波段，微测辐射热计的电压响应率为5．7×10^3V／W，黑体探测率D^*为1．2×10^8cm·Hz^1/2·W。焦平面采用行读出模式的结构，信号读出采用栅调制积分电路，输出级采用外接负载电阻的源极跟随电路，将探测器单元产生的信号按顺序串行单端输出。