带有热沉结构的全镂空光读出红外焦平面阵列

A substrate-free optical readout focal plane array(FPA) operating in 8-12μm with a heat sink structure (HSS) was fabricated and its performance was tested.The temperature distribution of the FPA with an HSS investigated by using a commercial FLIR IR camera shows excellent uniformity.The thermal cross-talk effect existing in traditional substrate-free FPAs was eliminated effectively.The heat sink is fabricated successfully by electroplating copper,which provides high thermal capacity and high thermal conductivity,on the frame of substrate-free FPA. The FPA was tested in the optical-readout system,the results show that the response and NETD are 13.6 grey/K(F / # = 0.8) and 588 mK,respectively.     

非制冷红外焦平面阵列进展

非制冷红外成像技术已广泛应用于军事和民用领域,一直是人们关注的焦点之一,其核心部件是非制冷红外焦平面阵列(IRFPA:Infrared Focal Plane Array)。综述了几种具有代表性的非制冷IRFPA的探测原理、发展历史和现状。它们是:热敏电阻型、热释电型、热电堆型、二极管型、热-电容型非制冷IRFPA和应用光力学效应的非制冷IRFPA、基于法布里-珀罗微腔阵列的非制冷IRFPA。     

基于MEMS技术的红外成像焦平面阵列

选用Au和LPCVD的低应力SiNx薄膜材料,采用MEMS技术研制了新型间隔镀金热隔离结构的薄膜镂空式非制冷红外成像焦平面阵列,并应用光学读出的方法成功地在室温(27.47℃)背景下获得了人体的热像.实验证明间隔镀金热隔离结构的引入有效抑制了热传导对变形梁温升的限制,从而大大降低了系统的噪声等效温度差(NETD),NETD达到约200mK.     

MEMS器件的腐蚀与释放

以硅微机械FP腔器件为代表,该器件采用了标准的硅表面加工工艺,分析了此类具有悬空结构的MEMS器件在进行牺牲层的腐蚀和最终的结构释放过程中的各种问题.根据所遇到问题的不同情况对器件的设计和工艺流程进行了改进,并通过实验验证了其可行性.     

悬臂梁微尖端器件的制备与应用研究进展

随着扫描隧道显微镜(SPM)家族的成熟,悬臂梁微尖端MEMS器件的广泛应用前景也逐渐清晰.对悬臂梁微尖端MEMS器件的种类、微尖端制作方法以及现今的研究应用方向进行了论述,最后指出了悬臂梁微尖端MEMS器件向着大规模阵列化发展的方向.     

光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器

光谱技术是化学分析的终极手段.将光谱技术与MEMS(micro-electro-mechanical systems)和CMOS技术结合是解决当前气敏传感器灵敏度低、选择性差、体积大、功耗高、不便于阵列化和高度集成以至于无梯度立体矢量探测能力等问题的有效手段.本文介绍了一种制作于(110)硅片上的集成光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器,详述了该气敏传感器的工作原理、传感器结构和制造工艺.     

非制冷红外焦平面CMOS读出电路设计

在过去的10年里红外焦平面阵列成像技术逐渐进入了成熟期,从红外焦平面的发展背景出发,简要介绍了一种新颖的非制冷焦平面成像技术,论述了读出电路在红外焦平面信号传输中的作用并介绍了其基本框图,分析了国内外焦平面读出电路的现状,最后提出了一些在红外焦平面阵列读出电路设计中所需要注意的问题。     

基于MEMS工艺微悬臂梁阵列光学读出红外成像研究现状

非制冷红外成像技术由于其成本低可考性好而倍受关注。一种基于MEMS双材料梁阵列的新概念光学读出红外成像系统也于今年来被提出来。介绍了这种系统成像原理,影响参数及其研究现状,最后展望了其发展前景。     

基于原子力显微镜的悬臂梁微尖端器件应用新进展

在分析原子力显微镜工作原理的基础上,详细介绍了各种基于原子力显微镜的悬臂梁微尖端器件的应用进展,并展望了悬臂梁微尖端器件的发展前景。     

光学读出红外成像中反光板变形对光学检测灵敏度的影响

在刀口滤波光学读出方法的基础上,讨论了反光板弯曲的情况下,刀口滤波方法的光学检测灵敏度与反光板长度之间的关系.分析表明,在反光板曲率半径一定的情况下,光学检测灵敏度首先随着反光板长度的增加而增大,达到最大值后随着反光板长度的增加而减小.对于不同曲率半径和长度的反光板,分析给出反光板长度L和曲率半径R在满足L2/R=λ(λ为照明光波长)时,光学检测灵敏度达到最大值.实验测量了已制作的像素尺寸分别为200μm,120μm和60μmFPA的光学检测灵敏度,其实验结果和理论分析一致.