[發(fā)明專利]低1/f噪聲探測器及其像元以及降低非制冷探測器1/f噪聲的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110339272.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN113252184B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃立;蔡光艷;馬占鋒;汪超;王春水;高健飛;黃晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢高芯科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/20
• 分類號(hào): G01J5/20;G01J5/48
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

1.一種低1/f噪聲探測器像元，包括襯底和有效元，所述有效元包括橋面層，其特征在于：所述橋面層包括自上而下層設(shè)的頂面吸收層和多層熱敏感層，相鄰兩層熱敏感層之間通過絕緣層分隔，各熱敏感層聯(lián)接形成有效元電阻結(jié)構(gòu)，所述有效元電阻結(jié)構(gòu)的阻值與有效元設(shè)計(jì)阻值匹配；其中，所述頂面吸收層、各所述熱敏感層以及各所述絕緣層層設(shè)形成接觸層疊結(jié)構(gòu)；

有效元的1/f噪聲采用如下公式計(jì)算：

其中，為電阻材料的電壓噪聲，k為敏感材料電阻的典型值，A為敏感材料電阻的有效面積。

2.如權(quán)利要求1所述的低1/f噪聲探測器像元，其特征在于：至少部分熱敏感層包括同層分布的多個(gè)熱敏感塊，同層的各熱敏感塊相聯(lián)接以使所述有效元電阻結(jié)構(gòu)的阻值與有效元設(shè)計(jì)阻值相匹配。

3.如權(quán)利要求2所述的低1/f噪聲探測器像元，其特征在于：同層分布的熱敏感塊為兩塊時(shí)，該兩塊熱敏感塊串聯(lián)或并聯(lián)；同層分布的熱敏感塊為三塊或三塊以上時(shí)，同層的各熱敏感塊串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。

4.如權(quán)利要求1所述的低1/f噪聲探測器像元，其特征在于：熱敏感層為兩層時(shí)，該兩層熱敏感層串聯(lián)或并聯(lián)；熱敏感層為三層或三層以上時(shí)，各熱敏感層串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。

5.如權(quán)利要求1所述的低1/f噪聲探測器像元，其特征在于：至少部分絕緣層為由熱吸收材料制成的中間吸收層。

6.一種低1/f噪聲非制冷探測器，包括陣列布置的多個(gè)像元，其特征在于：至少部分像元采用如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的低1/f噪聲探測器像元。

7.一種降低非制冷探測器1/f噪聲的方法，其特征在于，包括，

對(duì)非制冷探測器的至少部分像元進(jìn)行降噪處理，對(duì)像元的降噪處理包括增大其有效元的敏感材料電阻有效面積；

和/或，增大盲元的敏感材料電阻有效面積，以對(duì)盲元進(jìn)行降噪處理；

有效元敏感材料電阻有效面積的增大方法包括：

增加該有效元的熱敏感層數(shù)量，其中，相鄰兩層熱敏感層之間通過絕緣層分隔，該有效元的頂面吸收層、各熱敏感層以及各絕緣層層設(shè)形成接觸層疊結(jié)構(gòu)；各熱敏感層聯(lián)接形成有效元電阻結(jié)構(gòu)，所述有效元電阻結(jié)構(gòu)的阻值與有效元設(shè)計(jì)阻值匹配；

有效元、盲元的1/f噪聲采用如下公式計(jì)算：

其中，為電阻材料的電壓噪聲，k為敏感材料電阻的典型值，A為敏感材料電阻的有效面積。

8.如權(quán)利要求7所述的降低非制冷探測器1/f噪聲的方法，其特征在于：在所述有效元電阻結(jié)構(gòu)中，至少部分熱敏感層包括同層分布的多個(gè)熱敏感塊，同層的各熱敏感塊相聯(lián)接以使所述有效元電阻結(jié)構(gòu)的阻值與有效元設(shè)計(jì)阻值相匹配。