[發明專利]一種紅外探測器像元及其設計方法、紅外探測器

有效

• 申請號: 202011620601.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112763071B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 翟光杰;潘輝;武佩
• 申請（專利權）人: 北京北方高業科技有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/10
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

1.一種紅外探測器像元的設計方法，其特征在于，所述紅外探測器像元包括襯底以及位于所述襯底上的吸收板結構和兩個梁結構，所述梁結構用于將所述吸收板結構轉換紅外信號得到的電信號傳輸至所述襯底中的讀出電路；其中，所述梁結構分別位于所述吸收板結構相對設置的兩側，所述梁結構包括至少一條梁回折結構，兩個所述梁結構的回折次數相同；

所述紅外探測器像元的設計方法包括：

獲取所述吸收板結構和所述梁結構的總面積；其中，所述紅外探測器像元還包括多個微橋柱，所述吸收板結構通過所述梁結構連接對應的所述微橋柱，獲取所述紅外探測器像元的長邊長尺寸和寬邊長尺寸，將所述長邊長尺寸和所述寬邊長尺寸的乘積作為所述紅外探測器像元的面積，獲取所述微橋柱的兩個邊長，將兩個邊長的乘積作為所述微橋柱的面積，將所述紅外探測器像元的面積與所有所述微橋柱總面積的差值作為所述吸收板結構和所述梁結構的總面積；

獲取所述梁結構的回折次數、所述梁回折結構的寬度以及相鄰所述梁回折結構之間的間距；

根據所述總面積、所述回折次數、所述寬度和所述間距確定所述梁回折結構的長度；其中，所述梁回折結構的長度滿足如下計算公式：

其中，所述回折次數為2n+1，l表示所述梁回折結構的長度，s表示所述吸收板結構和所述梁結構的總面積，w1表示所述梁回折結構的寬度，w2表示相鄰所述梁回折結構之間的間距；

根據所述總面積、所述回折次數、所述長度、所述寬度和所述間距確定所述吸收板結構的面積；其中，所述吸收板結構的面積滿足如下計算公式：

a＝s-2·(n+1)·(w1+w2)·l

其中，a表示所述吸收板結構的面積。

2.根據權利要求1所述的紅外探測器像元的設計方法，其特征在于，所述寬度與所述間距相等，所述長度和所述吸收板結構的面積滿足如下計算公式：

l·a＝l·[s-4·(n+1)·w1·l]。

3.一種紅外探測器像元，其特征在于，包括：

襯底以及位于所述襯底上的吸收板結構和兩個梁結構，所述梁結構用于將所述吸收板結構轉換紅外信號得到的電信號傳輸至所述襯底中的讀出電路；

所述梁結構分別位于所述吸收板結構相對設置的兩側，所述梁結構包括至少一條梁回折結構，兩個所述梁結構的回折次數相同；

所述梁回折結構的長度滿足如下計算公式：

所述吸收板結構的面積滿足如下計算公式：

a＝s-2·(n+1)·(w1+w2)·l

其中，所述回折次數為2n+1，l表示所述梁回折結構的長度，a表示所述吸收板結構的面積，s表示所述吸收板結構和所述梁結構的總面積，w1表示所述梁回折結構的寬度，w2表示相鄰所述梁回折結構之間的間距；

所述紅外探測器像元還包括多個微橋柱，所述吸收板結構通過所述梁結構連接對應的所述微橋柱，所述吸收板結構和所述梁結構的總面積等于所述紅外探測器像元的面積與所有所述微橋柱總面積的差值；其中，所述紅外探測器像元的面積等于所述紅外探測器像元的長邊長尺寸和所述紅外探測器像元的寬邊長尺寸的乘積，所述微橋柱的面積等于所述微橋柱的兩個邊長的乘積。

4.根據權利要求3所述的紅外探測器像元，其特征在于，所述梁回折結構的寬度等于相鄰所述梁回折結構之間的間距。

5.一種紅外探測器，其特征在于，包括矩陣排列的多個如權利要求3或4所述的紅外探測器像元。