无基底焦平面阵列的红外成像性能分析.pdfVIP

第37卷，增刊 红外与激光工程 2008年6月 V01．37 InfraredandLaser Jun．2008 Supplement Engineering 无基底焦平面阵列的红外成像性能分析 程腾1，张青川1，陈大鹏2伍小平1 史海涛1 高 杰1 (1冲国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室，安徽合肥230027； 2冲科院微电子研究所，北京100029) 摘要：基于提出的光学读出非制冷红外成像系统，先后制作了不同单元尺寸的单层膜无基底焦 60 mn时，基于恒温基底模型的理论响应与实验结果的偏差逐渐增大。通过有限元方法，模拟分析 了不同尺寸的微梁单元在无基底FPA中的热学行为，发现了当单元尺寸逐渐减小时，恒温基底模型 偏差逐渐增大的原因，即无基底FPA的支撑框架逐渐不满足恒温基底条件，受热辐射后，支撑框架 的温升从基底上抬高了单元的温升。论文还分析了无基底FPA的红外成像性能。当单元尺寸为60um 时，其热探测灵敏度比传统的有基底FPA高一个数量级。 关键词：光学读出； 非制冷红外成像； FPA；无基底 Performanceofthe FPAin analysissubstrate-freeIR imaging CHENG Jiel Ten91，ZHANG Hai—ta01，Gao Qing—chuanl，CHENDa—pen92，WUXiao—pin91，SHI ofHefei (1．CASKeyLaboratory andTechnology230027，China； 2．Institute of ofMicroelectronics，Chinese AcademyScience，Beijing100029，China) readoutuncooled Abstract：Usingproposedoptical infrared(IR)imagingsystem，thermalimages wereobtained aseriesofsubstrate—freeFPAwithdifferentinsize．Whenthe successfullyby pixel pixel sizeisreducedfrom200 to deviationbetweenthe modeland jxm 60¨m，the temperature—constant resultsis increased．Thefiniteelement indicatesthat：the frame experimentalgradually analysis supporting ofthesubstrate—freeFPAisa