[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

本公開涉及一種紅外探測器像元及其設計方法、紅外探測器，紅外探測器像元的設計方法包括獲取吸收板結構和梁結構的總面積；獲取梁結構的回折次數、梁回折結構的寬度以及相鄰梁回折結構之間的間距；根據總面積、回折次數、寬度和間距確定梁回折結構的長度；根據總面積、回折次數、長度、寬度和間距確定吸收板結構的面積。通過本公開的技術方案，根據獲取的梁回折結構的長度對紅外探測器中的梁回折結構進行設計，根據獲取的吸收板結構的面積對紅外探測器中的吸收板結構的面積進行設計，有利于降低紅外探測器的NETD，優化紅外探測器的紅外探測性能。

技術領域

本公開涉及紅外探測技術領域，尤其涉及一種紅外探測器像元及其設計方法、紅外探測器。

背景技術

非接觸紅外探測器例如包括非接觸式測溫傳感器，其探測原理是紅外探測器將待測目標物體發射的紅外輻射信號轉換成熱信號，經過探測器熱敏元件將熱信號轉變為電信號，再經過電路芯片將電信號進行處理輸出，紅外探測器由此實現紅外探測功能。

紅外探測器在進行紅外探測的過程中，紅外探測器的NETD(Noise EquivalentTemperature Difference，噪聲等效溫差)是表征紅外探測器性能的重要參數，紅外探測器的NETD越小，紅外探測器的性能越優化。因此，如何設計紅外探測器中各結構的尺寸以降低紅外探測器的NETD，優化紅外探測器的紅外探測性能成為亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本公開提供了一種紅外探測器像元及其設計方法、紅外探測器，有利于降低紅外探測器的NETD，優化紅外探測器的紅外探測性能。

第一方面，本公開實施例提供了一種紅外探測器像元的設計方法，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；

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；

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。

可選地，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-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。

可選地，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紅外探測器像元中所述梁回折結構的長度，包括：

將所述總面積與第一設定倍數的所述寬度與所述間距和值的比值確定為所述長度；其中，所述第一設定倍數等于4·(n+1)。

可選地，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，包括：

將所述總面積減去第二設定倍數的所述寬度與所述間距和值與所述長度的乘積作為所述吸收板結構的面積；其中，所述第二設定倍數等于2·(n+1)。

可選地，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]