焦平面列阵

摘要： 碲镉汞（MCT）是主流的红外光电探测器，从材料、器件到整机系统，涉及多个学科和技术领域。从晶体结构的有关基本概念出发，对从国外相关文献数据库中检索出来的2014~2015年间的部分MCT英语文献资料进行了93纳分析，从中大体可以看出近年来MCT材料、器件、整机系统以及器件仿真等方面的研发动态。

摘要： 碲镉汞（MCT）是主流的红外光电探测器，从材料、器件到整机系统，涉及多个学科和技术领域。从晶体结构的有关基本概念出发，对从国外相关文献数据库中检索出来的2014—2015年间的部分MCT英语文献资料进行了归纳分析，从中大体可以看出近年来MCT材料、器件、整机系统以及器件仿真等方面的研发动态。

摘要： A pixel of infrared focal plane array(FPA)is composed of active area and inactive area that is also called dead space. The scene region corresponding to dead space is blind spot for detection, and scene photons incident on dead space is invalid which has no contribution to signal. The spatial resolution of infrared imaging system can be enhanced by transferring the photons of dead space to active area with microscan actions. Based on related basic concepts, the principles, realization methods and development trends of microscan techniques in infrared imaging system were presented.%红外焦平面器件的像元由光敏区和非光敏区（亦称为死区）构成。死区对应的场景成为探测盲区，落在死区上的场景光子属于无效光子，对信号没有贡献。利用微扫描动作将死区光子转移到光敏区，可以提高红外成像系统的空间分辨率。基于有关基本概念，介绍了红外成像系统中微扫描技术的原理、实现方法和发展趋势。

摘要： 军用红外探测器需要使用工作在各种红外波段的大规格、高均匀性多色焦平面阵列器件.满足这些要求的一个候选者就是量子阱红外(光电)探测器(Quantum WellInfrared Photodetector,QWIP).作为新一代红外探测器,QWIP基于极薄半导体异质结构中的载流子束缚效应. GaAs/AlGaAs/QWIP的主要优点包括标准的Ⅲ-V族衬底材料和技术、良好的热稳定性、大面积、低研发成本以及抗辐射性.QWIP的另一个重要优点是具有带隙工程能力.可以通过调节量子阱宽度和势垒组分设计出满足特殊要求(例如多色焦平面列阵应用)的器件结构.介绍了对QWIP探测物理机制的理解以及近年来多色QWIP技术的发展状况.

摘要： 军用红外探测器需要使用工作在各种红外波段的大规格、高均匀性多色焦平面阵列器件.满足这些要求的一个候选者就是量子阱红外(光电)探测器(Quantum Well Infrared Photodetector,QWIP).作为新一代红外探测器,QWIP基于极薄半导体异质结构中的载流子束缚效应. GaAs/AlGaAs/QWIP的主要优点包括标准的Ⅲ-Ⅴ族衬底材料和技术、良好的热稳定性、大面积、低研发成本以及抗辐射性.QWIP的另一个重要优点是具有带隙工程能力.可以通过调节量子阱宽度和势垒组分设计出满足特殊要求(例如多色焦平面列阵应用)的器件结构.介绍了对QWIP探测物理机制的理解以及近年来多色QWIP技术的发展状况.

摘要： 本文报导在Ⅱ型应变层InAs/GaSb超晶格材料上研制长波红外焦平面列阵工作的进展.美国雷神视觉系统公司和喷气推进实验室已研制成功截止波长为10至12μm的此类器件.这种器件的像元是通过湿蚀刻以及用等离子体淀积二氧化硅来进行表面钝化而形成的.列阵则是通过铟柱焊接与硅读出集成电路混成起来的.本文介绍对列阵的测试结果以及对分立二极管进行的电流-电压特性分析.雷神视觉系统公司和喷气推进实验室的研究人员发现,当温度低于70K时,漏泄电流在零偏压下受控于产生-复合效应,而在反向偏压下则受控于陷阱辅助隧穿效应.虽然其他作者已验证了Ⅱ型超晶格器件的短波红外和中波红外成像性能,但在2006年之前,还没有一个人能验证这种器件在长波红外波段内的成像性能.雷神公司和喷气推进实验室利用像元尺寸为30μm的256×256元列阵以78K的操作温度同时获得了静物图像和视频图像,在此温度下,这种列阵具有高操作性和10.5μm的截止波长.

摘要： 美国陆军研究实验室以前已验证过一个大规格的1024×1024元的波纹量子阱红外光电探测器的焦平面列阵.该焦平面列阵的截止波长为8.6μm,并且用f/1.8的光具在76K温度处达到了背景限性能.像元的几何形状为短梯形,这种形状简化了处理技术,但却限制了量子效率.本文介绍使波纹量子阱红外光电探测器达到更高量子效率的两种方法.第一种方法是增加波纹的尺寸以获得更多的有效体积,并且采用一种近似三角形的像元形状以获得更大的反光面积.采取了这些改进措施之后,预计一对倾斜侧壁的量子效率约为35%,这已是以前所获值的两倍以上.第二种方法是利用波纹腔体内部的法布里-珀罗共振来增强垂直电场的强度.用这种方法可在某些谱区达到50%的高量子效率,而且既不必使用很厚的敏感层,也无须涂覆抗反射涂层.第一种方法已被用以生产一系列单色焦平面列阵,其实验结果将另文介绍.本文还描述一种电压可调探测器材料,用这种材料可使这些焦平面列阵获得多色探测的能力.

摘要： 本发明提供一种红外热成像列阵检验结构及其制作方法．该检验结构的实施步骤如下：制备单器件型敏感器件，通过在低温下进行测量和定标以及改变温度和电压的方式检验温度变化时的光电子测量值；制备焦平面列阵，检验光电子均匀性并测试暗电流均匀性；制备焦平面列阵和读出集成电路并检验它们的连接和减薄情况；用铟柱焊接方法将焦平面敏感组件与读出集成电路连接起来；用敏感列阵组件进行光电信号转换；对热图像质量的综合测试进行检验；

摘要： 比利时XenICs公司推出一种型号为XEVAFPA-2．5-300的短波红外数字摄像机。该摄像机采用320pixel×320pixel的四级HgCdTe探测器焦平面列阵，并以热电方式将探测器致冷至200K。摄像机工作于0．85-2．5μm光谱波段。它可由PC计算机驱动，也可作为独立应用的组件从12V 5A的蓄电池中获得电源，其输出数据具有14bit的动态范围。

摘要： 比利时XenlCs公司推出一种型号为XEVAFPA-2．5-320的短波红外数字式摄像机。该摄像机采用320-256元的四级HgCdTe探测器焦平面列阵，并以热电方式将探测器致冷至200K。摄像机工作于0．85至2．5μm光谱波段，它可由PC计算机驱动，也可作为独立应用的组件从12V5A的蓄电池中获得电源。其输出数据具有14bit的动态范围。

摘要： 室温铟镓砷(InGaAs)焦平面技术在航天工业上的应用越来越广泛,铟镓砷(InGaAs)焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小,这使得常规工艺形成的光伏探测器,其有效光敏元面积扩大的问题越来越突出。rn 本文利用激光诱导电流检测(LBIC)系统测试了平面结InGaAs(P-I-N)探测器芯片的光敏元,证实了有效光敏面扩大的存在。从实验结果看,掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应,是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素,并利用得到的实验数据拟合求出了器件少子的扩散长度。

摘要： 选用高Tc超导薄膜YBaCuO引用微加工技术，制出了4×4元面阵红外探测器，超导膜用湿法工艺光刻成折线结构，总红长约2000μm，可提高敏感元工作电阻率。对于4×4元列阵。16个敏感元公用电极的安排是小关键。在工作人员的设计中。16个敏感元是同时读取信号，其探测率D1.2×10-7.2×10·W之间，工作温度为88K。

摘要： 选用高Tc超导薄膜YBaCuO引用微加工技术，制出了4×4元面阵红外探测器，超导膜用湿法工艺光刻成折线结构，总红长约2000μm，可提高敏感元工作电阻率。对于4×4元列阵。16个敏感元公用电极的安排是小关键。在工作人员的设计中。16个敏感元是同时读取信号，其探测率D1.2×10-7.2×10·W之间，工作温度为88K。

摘要： 选用高Tc超导薄膜YBaCuO引用微加工技术，制出了4×4元面阵红外探测器，超导膜用湿法工艺光刻成折线结构，总红长约2000μm，可提高敏感元工作电阻率。对于4×4元列阵。16个敏感元公用电极的安排是小关键。在工作人员的设计中。16个敏感元是同时读取信号，其探测率D1.2×10-7.2×10·W之间，工作温度为88K。

摘要： 选用高Tc超导薄膜YBaCuO引用微加工技术，制出了4×4元面阵红外探测器，超导膜用湿法工艺光刻成折线结构，总红长约2000μm，可提高敏感元工作电阻率。对于4×4元列阵。16个敏感元公用电极的安排是小关键。在工作人员的设计中。16个敏感元是同时读取信号，其探测率D1.2×10-7.2×10>cm·Hz·W之间，工作温度为88K。

摘要： 选用高Tc超导薄膜YBaCuO引用微加工技术，制出了4×4元面阵红外探测器，超导膜用湿法工艺光刻成折线结构，总红长约2000μm，可提高敏感元工作电阻率。对于4×4元列阵。16个敏感元公用电极的安排是小关键。在工作人员的设计中。16个敏感元是同时读取信号，其探测率D1.2×10-7.2×10>cm·Hz·W之间，工作温度为88K。

摘要： 选用高Tc超导薄膜YBaCuO引用微加工技术，制出了4×4元面阵红外探测器，超导膜用湿法工艺光刻成折线结构，总红长约2000μm，可提高敏感元工作电阻率。对于4×4元列阵。16个敏感元公用电极的安排是小关键。在工作人员的设计中。16个敏感元是同时读取信号，其探测率D1.2×10-7.2×10>cm·Hz·W之间，工作温度为88K。

摘要： 本发明公开了一种原位集成浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器，它采用在前视光场方向上原位集成红外镜面窗口的浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器的结构方案。浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器不仅具有微凸镜列阵型探测器能抑制串音和提高响应率的优点，而且还能通过将微透镜列阵与前视光场耦合界面迁移到红外镜面窗口位置，以减小受衍射极限限制的光敏元尺寸。这解决了微凸镜列阵型红外焦平面探测器受红外衍射极限严重限制的缺点。同时，折射率合适的低温环氧胶、二氧化硅和硫化锌等多种材料，都能方便地制作浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器的红外镜面窗口。因而本发明具有结构合理和可制作性好的特点。

摘要： 本发明公开了一种原位集成浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器，它采用在前视光场方向上原位集成红外镜面窗口的浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器的结构方案。浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器不仅具有微凸镜列阵型探测器能抑制串音和提高响应率的优点，而且还能通过将微透镜列阵与前视光场耦合界面迁移到红外镜面窗口位置，以减小受衍射极限限制的光敏元尺寸。这解决了微凸镜列阵型红外焦平面探测器受红外衍射极限严重限制的缺点。同时，折射率合适的低温环氧胶、二氧化硅和硫化锌等多种材料，都能方便地制作浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器的红外镜面窗口。因而本发明具有结构合理和可制作性好的特点。

摘要： 本专利公开了一种浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器，它采用在前视光场方向上原位集成红外镜面窗口的浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器的结构方案。浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器不仅具有微凸镜列阵型探测器能抑制串音和提高响应率的优点，而且还能通过将微透镜列阵与前视光场耦合界面迁移到红外镜面窗口位置，以减小受衍射极限限制的光敏元尺寸。这解决了微凸镜列阵型红外焦平面探测器受红外衍射极限严重限制的缺点。同时，折射率合适的低温环氧胶、二氧化硅和硫化锌等多种材料，都能方便地制作浸没式微凸镜列阵的红外焦平面探测器的红外镜面窗口。因而本专利具有结构合理和可制作性好的特点。

摘要： 衍射微透镜列阵与紫外焦平面列阵单片集成方法，是在紫外焦平面列阵制造完成后，在同一芯片的背面进行衍射微透镜列阵的制作，采用双面对准方法；组合多层镀膜与剥离的微细加工工艺制备衍射微透镜列阵。双面对准方法是指双面同时曝光；或单面曝光、反面用红外对准；或单面曝光、反面用分离视场对准的光刻方法；组合多层镀膜与剥离的微细加工工艺步骤是：直接在背照式紫外焦平面芯片的光入射面制备光刻掩模图形；在光刻掩模图形的表面淀积膜层；再将芯片浸入去胶剂中，通过摇晃或超声震动，将光刻胶上的膜层和光刻胶去除干净；重复上述步骤，可获得多台阶的表面浮雕结构。提高填充因子，可大大提高背照式紫外焦平面列阵和探测器列阵的光电性能。

摘要： 本发明公开了一种红外焦平面列阵器件的内吸收率增强方法，它涉及光电探测器制造工艺技术。本发明采用在红外焦平面列阵器件光敏感元芯片非电极区域的钝化层表面制作起内反射镜面作用的金属层，来实现红外辐射吸收厚度比红外光敏感元列阵芯片有源区实际厚度大一倍的技术方案，有效解决了红外辐射在红外焦平面列阵器件内部吸收率、内量子效率低的问题。本发明方法具有工艺完全兼容、稳定性好以及不降低光电转换效率的特点。

摘要： 本发明公开了一种碲镉汞(HgCdTe)红外焦平面列阵器件钝化界面的植氢优化方法，它涉及光电探测器制造工艺技术。本发明采用直接将生长完碲化镉/硫化锌(CdTe/ZnS)复合介质钝化膜后的HgCdTe红外焦平面探测器光敏感元芯片，放置在真空腔体内进行低能等离子体植氢处理的钝化界面优化的技术方案，有效解决了碲镉汞红外焦平面钝化界面存在过多的未饱和悬挂键、界面电荷的问题。本发明方法具有工艺简单、操作快捷、可控性好和稳定性高的特点。

摘要： 衍射微透镜列阵与紫外焦平面列阵单片集成技术，是在紫外焦平面列阵制造完成后，在同一芯片的背面进行衍射微透镜列阵的制作，采用双面对准技术；组合多层镀膜与剥离的微细加工工艺制备衍射微透镜列阵。双面对准技术是指双面同时曝光；或单面曝光、反面用红外对准；或单面曝光、反面用分离视场对准的光刻技术；组合多层镀膜与剥离的微细加工工艺步骤是：直接在背照式紫外焦平面芯片的光入射面制备光刻掩模图形；在光刻掩模图形的表面淀积膜层；再将芯片浸入去胶剂中，通过摇晃或超声震动，将光刻胶上的膜层和光刻胶去除干净；重复上述步骤，可获得多台阶的表面浮雕结构。提高填充因子，可大大提高背照式紫外焦平面列阵和探测器列阵的光电性能。

摘要： 本发明公开了一种碲镉汞(HgCdTe)红外焦平面列阵器件钝化界面的植氢优化方法，它涉及光电探测器制造工艺技术。本发明采用直接将生长完碲化镉/硫化锌(CdTe/ZnS)复合介质钝化膜后的HgCdTe红外焦平面探测器光敏感元芯片，放置在真空腔体内进行低能等离子体植氢处理的钝化界面优化的技术方案，有效解决了碲镉汞红外焦平面钝化界面存在过多的未饱和悬挂键、界面电荷的问题。本发明方法具有工艺简单、操作快捷、可控性好和稳定性高的特点。

摘要： 本发明公开了一种红外焦平面列阵器件的内吸收率增强方法，它涉及光电探测器制造工艺技术。本发明采用在红外焦平面列阵器件光敏感元芯片非电极区域的钝化层表面制作起内反射镜面作用的金属层，来实现红外辐射吸收厚度比红外光敏感元列阵芯片有源区实际厚度大一倍的技术方案，有效解决了红外辐射在红外焦平面列阵器件内部吸收率、内量子效率低的问题。本发明方法具有工艺完全兼容、稳定性好以及不降低光电转换效率的特点。

摘要： 本发明公开了一种红外焦平面列阵器件混成互连铟焊点寿命的提高方法，它涉及光电探测器制造工艺技术。本发明采用在常规结构的红外焦平面探测器的四个角增加四个大铟堆桥墩，以实现常规结构红外焦平面探测器混成互连铟焊点同时作为机械连通和电学连通双重功能的分离的技术方案，有效解决了混成互连铟焊点因受冷热温度循环冲击疲劳而限制红外焦平面列阵器件使用寿命的问题。本发明方法具有操作简单方便、无需经受高温处理和不影响器件探测性能的特点。