马盛林
,
汤雅权
,
于晓梅
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.02.004
本文设计了一种基于MEMS工艺的电容式非制冷红外探测,并利用ANSYS对器件的热力学特性进行了分析.使用ANSYS模拟研究了器件温度响应、位移响应与吸收的红外辐射能量的关系,研究了器件结构尺寸对器件性能参数的影响.红外探测器的温度响应和位移响应与吸收的红外辐射能量呈线性关系;随着红外探测器结构尺寸的增加,其温度响应度、位移响应度、热时间常数都随之增加,探测能力增强,但瞬态响应特性降低;当铝膜与氮化硅层的厚度比为0.5～0.6时,器件的位移响应度最大.
关键词:
非制冷
,
红外探测器
,
温度响应度
,
位移响应度
,
ANSYS
吴元庆
,
张金晶
,
刘春梅
,
陆晓东
,
周涛
硅酸盐通报
红外非制冷热探测器的制备,通常在CMOS读出电路上制作悬空结构来实现.传感器将吸收的热量转化为电信号由检测电路检出,但该结构吸收效率偏低.本研究提出了一种基于光栅陷光结构激发表面等离子体谐振吸收的红外探测器结构.基于电磁场理论分析了结构参数对红外光学吸收的影响,利用数值模拟的方法,研究了金属-介质-金属三明治结构红外探测器的吸收效率,并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波段的吸收率达到95％以上,在整个波长范围内平均吸收效率达32.6％.
关键词:
非制冷
,
红外探测器
,
等离子体谐振
,
光栅
刘春梅
,
吴元庆
,
张金晶
,
张宇峰
,
陆晓东
,
周涛
人工晶体学报
目前关于提高红外热探测器吸收效率的研究，主要是上表面金属光栅结构的研究，该结构存在入射光被表面金属反射的问题。本研究提出了一种内部等离子体谐振吸收的红外探测器结构。分析了光栅及探测器结构参数对红外光学吸收的影响，采用COMSOL软件仿真，研究了介质-金属-介质-金属结构红外探测器的吸收效率，并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波长的吸收率达到99.9%以上，在整个波长范围内平均吸收效率达37.4%。
关键词:
非制冷
,
红外探测器
,
等离子体谐振
,
光栅
吴元庆
,
张金晶
,
刘春梅
,
陆晓东
,
周涛
人工晶体学报
红外热探测器利用敏感材料的电学特性,将吸收的热量转化为电信号由检测电路检出,但其吸收效率并不理想.利用底表面光栅结构的大反射率特性,促进红外探测器结构的二次吸收,可有效提高探测器的吸收效率.基于电磁场理论,分析了结构参数对红外光学吸收的影响,利用数值模拟的方法,并通过结构参数的优化使吸收结构在整个波长范围内平均吸收效率提高了近一倍.
关键词:
非制冷
,
红外探测器
,
等离子体谐振
,
光栅
