[發(fā)明專利]光敏元環(huán)形分布雙波段超晶格探測(cè)器芯片組件及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310654864.4
• 申請(qǐng)日: 2023-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN116387394B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳意橋;孫維國(guó);羅力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州焜原光電有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/101
• 分類號(hào): H01L31/101;H01L31/18;H01L27/144
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李柏柏

本發(fā)明公開了一種光敏元環(huán)形分布雙波段超晶格探測(cè)器芯片組件及制備方法，芯片組件包括雙波段疊層超晶格芯片和多個(gè)光敏元；多個(gè)光敏元環(huán)形分布于雙波段疊層超晶格芯片上，光敏元按四象限對(duì)稱環(huán)形分布，且光敏元數(shù)量是4的整數(shù)倍。本發(fā)明采用多個(gè)光敏元環(huán)形分布于雙波段疊層超晶格芯片上，相較于四元十字形光敏元而言，本發(fā)明的探測(cè)器尋的場(chǎng)在整個(gè)圓周上對(duì)稱，克服了現(xiàn)有的十字形探測(cè)器存在的大小視場(chǎng)的問(wèn)題；中長(zhǎng)雙波段比單一波段具有高效的抗人工干擾和抗背景干擾能力，有利于目標(biāo)的鑒別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外探測(cè)器設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及點(diǎn)源目標(biāo)探測(cè)尋的領(lǐng)域的一種光敏元環(huán)形分布雙波段超晶格探測(cè)器芯片組件及制備方法。

背景技術(shù)

紅外尋的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的捕獲與跟蹤，首先必須對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)與識(shí)別，確定目標(biāo)的存在與方位信息。因此，探測(cè)器在紅外導(dǎo)引系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，探測(cè)器技術(shù)的更新被公認(rèn)為是紅外系統(tǒng)換代的標(biāo)志，紅外導(dǎo)彈探測(cè)系統(tǒng)分為點(diǎn)源探測(cè)系統(tǒng)和面源探測(cè)系統(tǒng)，其中點(diǎn)源探測(cè)系統(tǒng)主要有單元調(diào)制盤探測(cè)系統(tǒng)、圓錐掃描探測(cè)系統(tǒng)等。結(jié)合特定的光學(xué)掃描裝置設(shè)計(jì)不同的探測(cè)器光敏面形狀是點(diǎn)源尋的系統(tǒng)的核心，涉及目標(biāo)誤差信號(hào)的獲取、算法和跟蹤精度。典型的多元探測(cè)系統(tǒng)有四元十字形圓錐掃描探測(cè)系統(tǒng)和二元L形探測(cè)系統(tǒng)等。但是現(xiàn)有技術(shù)的四元十字探測(cè)系統(tǒng)存在大小視場(chǎng)區(qū)域的問(wèn)題，即十字叉形探測(cè)器的跟蹤視場(chǎng)呈現(xiàn)四瓣梅花形視場(chǎng)，如圖1所示，兩臨近花瓣之間的視場(chǎng)區(qū)域形成了比較小的視場(chǎng)，在存在大小視場(chǎng)的情況下，從較大視場(chǎng)快速掃描到小視場(chǎng)時(shí)容易丟失目標(biāo)。

以往的四元十字探測(cè)系統(tǒng)大都采用單一紅外波段形式，雖然能夠有效尋的目標(biāo)，但在抗人工誘餌干擾或背景干擾情況下，其辨別真假目標(biāo)的能力顯著降低，雙波段探測(cè)增強(qiáng)了對(duì)目標(biāo)的識(shí)別和鑒別，中波紅外探測(cè)可以探測(cè)到熱的羽流，而長(zhǎng)波紅外探測(cè)能夠探測(cè)到較低溫度的物體。將中/長(zhǎng)波雙波段紅外探測(cè)器疊加在一起能夠通過(guò)對(duì)比兩個(gè)波段內(nèi)的光譜信息對(duì)復(fù)雜的背景進(jìn)行抑制，提高探測(cè)效果，這對(duì)鑒別真假軍事目標(biāo)、跟蹤快速移動(dòng)的目標(biāo)和預(yù)警等應(yīng)用尤為重要。中/長(zhǎng)波段對(duì)于背景和目標(biāo)存在明顯對(duì)比度差異，可提高目標(biāo)和干擾的識(shí)別能力，顯著降低虛警率，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

焦平面陣列成像探測(cè)器目前在某些系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，取得了很好的效果。但是，制造的工藝比較復(fù)雜，所需必要的設(shè)備也很昂貴，工藝流程長(zhǎng)，成品率較低，所以焦平面陣列成像探測(cè)器成本較高。在有些紅系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景中通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)即使不成像仍然也可以達(dá)到探測(cè)目標(biāo)和抗誘餌干擾的效果。非成像的多元雙波段探測(cè)器仍有新的發(fā)展空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光敏元環(huán)形分布雙波段超晶格探測(cè)器芯片組件及制備方法，其采用多個(gè)光敏元環(huán)形分布于雙波段疊層超晶格芯片上，相較于十字形光敏元而言，本發(fā)明光敏元尋的場(chǎng)在整個(gè)圓周上對(duì)稱，克服了現(xiàn)有的十字形光敏元存在的大小視場(chǎng)的問(wèn)題；其比單一波段具有高效的抗人工干擾和抗背景干擾能力，有利于目標(biāo)的鑒別。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光敏元環(huán)形分布雙波段超晶格探測(cè)器芯片組件，包括：

雙波段疊層超晶格芯片；

多個(gè)光敏元，其環(huán)形分布于所述雙波段疊層超晶格芯片上，其中，上述所述光敏元按四象限對(duì)稱環(huán)形分布，且光敏元數(shù)量是4的整數(shù)倍，即光敏元數(shù)為4N，其中N=1、2、3、4、.......n，n為非零自然數(shù)，N的大小取決于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的掃描圓半徑的大小和每個(gè)光敏元的大小，圓環(huán)的中心距取決于光學(xué)系統(tǒng)圓錐掃描圓的半徑。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

藍(lán)寶石基片，其連接所述雙波段疊層超晶格芯片；

雙帶通濾光片，其設(shè)置于所述雙波段疊層超晶格芯片前端，且所述雙帶通濾光片不接觸所述雙波段疊層超晶格芯片。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括：