[發明專利]光－機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器

有效

• 申請號: 200710062983.1
• 申請日: 2007-01-24
• 公開（公告）號: CN101229911A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 焦斌斌;李超波;陳大鵬;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;G01J5/02;G01J5/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

1.一種光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，該探測器由微懸臂梁單元采用相互覆蓋平鋪嵌套的方式構成，所述微懸臂梁單元包括紅外吸收板(1)、熱變形結構(2)和支撐梁(3)，所述熱變形結構(2)與支撐梁(3)固定連接，所述紅外吸收板(1)與熱變形結構(2)位于不同的平面內且固定連接；每個微懸臂梁單元的紅外吸收板(1)覆蓋在另一個與之相鄰的微懸臂梁單元的熱變形結構(2)的上方，形成相互覆蓋平鋪嵌套的微懸臂梁單元陣列。

2.根據權利要求1所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述熱變形結構(2)包括熱隔離梁(4)和變形梁(5)，所述熱隔離梁(4)和變形梁(5)相間回折連接，且分布于同一平面上。

3.根據權利要求2所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述熱變形結構(2)通過兩端的熱隔離梁(4)與支撐梁(3)固定連接，所述紅外吸收板(1)與熱變形結構(2)中部的熱隔離梁(4)通過錨爪(6)固定連接。

4.根據權利要求2所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述變形梁(5)采用雙材料結構，在非金屬薄膜上附著一層金屬薄膜，兩層材料厚度的比值接近兩層材料楊氏模量的反比平方根值。

5.根據權利要求4所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述非金屬薄膜為氮化硅SiN_x或二氧化硅薄膜，所述金屬薄膜為金Au或鋁Al薄膜。

6.根據權利要求2所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述熱隔離梁(4)和變形梁(5)的厚度為0.3至2μm。

7.根據權利要求1所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述紅外吸收板(1)的厚度為0.3至2μm，其光學檢測面上進一步附著一層對紅外有吸收作用的薄膜材料。

8.根據權利要求7所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述薄膜材料為氮化硅、二氧化硅或多晶硅。

9.根據權利要求1所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述紅外吸收板(1)平面與熱變形結構(2)平面之間的間隔為0.1至4μm。

10.根據權利要求1所述的光-機械式雙層結構非制冷紅外成像焦平面陣列探測器，其特征在于，所述支撐梁(3)由金屬或單晶硅制作而成。