一种热成像传感器像素单元及其阵列制造技术

本发明专利技术涉及一种热成像传感器像素单元及其阵列，该像素单元包括：衬底、热量汇聚组件和热吸收组件；热吸收组件位于衬底和热量汇聚组件之间；热量汇聚组件包括聚焦透镜；聚焦透镜内嵌在中空的框架内悬空架设在热吸收组件的上方；热吸收组件包括热吸收板和位于热吸收板表面的温度传感器；热吸收板通过第一支撑架悬空架设在衬底的上方；聚焦透镜用于将热辐射汇聚至热吸收板的表面。本发明专利技术实施例提供的技术方案，通过设置悬空的聚焦透镜使物体的热辐射进行汇聚，从而减少了热散射，提高了热吸收的比例，进而提高了检测的准确度。

Thermal imaging sensor, pixel unit and array thereof

The invention relates to a thermal imaging sensor pixel unit and the pixel array unit includes: a substrate, heat sink assembly and a heat absorption component; heat absorption component located between the substrate and the heat sink assembly; heat sink assembly includes a focusing lens; a focusing lens is embedded in the hollow frame hanging erected in the heat of the heat absorption component; the absorbent assembly comprises a heat absorption plate and the heat absorption temperature sensor is located in the surface of the plate; heat absorption plate through the first supporting rack mounted on the suspended substrate; focusing lens for the thermal radiation of convergence to the heat absorption plate surface. Technical scheme provided by the embodiment of the invention, by focusing lens with suspended the thermal radiation of objects together, thereby reducing the heat scattering, improve heat absorption ratio, and further improves the detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种热成像传感器像素单元及其阵列
本专利技术涉及测量
，尤其涉及一种热成像传感器像素单元及其阵列。
技术介绍
根据普朗克黑体辐射理论，任何温度高于绝对零度的物体都会发出与其特性相关的红外辐射，又称热辐射。物体的热辐射特性主要由物体的温度决定，温度越高，辐射强度越大，能量越高。能够进行红外辐射探测的传感器称为红外传感器或红外探测器，分为光子型红外传感器与测热型红外传感器两大类。光子型红外传感器利用半导体材料的光电效应，通过测量红外电磁波的光子所引起的探测器的电子状态改变而产生的光伏或光电导等现象实现红外测量。光子型红外传感器具有较高的探测灵敏度，噪声等效温度差(NETD)可以达到5～10mK的水平，但是存在着需要杜瓦或机械制冷、系统复杂、体积庞大、价格昂贵，以及信号处理电路集成困难、热应力导致的可靠性低等显著缺点。测热型红外传感器如热成像传感器利用红外辐射引起的传感器自身温度升高而改变热敏感元件的物理性质实现热成像。由于红外辐射产生的热量及其引起的温度变化非常低，为了获得较高的灵敏度，必须抑制传感器吸收的热量向衬底和环境散失，因此传感器用热导率低的结构将其支撑悬空在衬底表面。近年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热成像传感器像素单元，其特征在于，包括：衬底、热量汇聚组件和热吸收组件；所述热吸收组件位于所述衬底和热量汇聚组件之间；所述热量汇聚组件包括聚焦透镜；所述聚焦透镜内嵌在中空的框架内悬空架设在所述热吸收组件的上方；所述热吸收组件包括热吸收板和位于所述热吸收板表面的温度传感器；所述热吸收板通过第一支撑架悬空架设在所述衬底的上方；所述聚焦透镜用于将热辐射汇聚至所述热吸收板的表面。

【技术特征摘要】
1.一种热成像传感器像素单元，其特征在于，包括：衬底、热量汇聚组件和热吸收组件；所述热吸收组件位于所述衬底和热量汇聚组件之间；所述热量汇聚组件包括聚焦透镜；所述聚焦透镜内嵌在中空的框架内悬空架设在所述热吸收组件的上方；所述热吸收组件包括热吸收板和位于所述热吸收板表面的温度传感器；所述热吸收板通过第一支撑架悬空架设在所述衬底的上方；所述聚焦透镜用于将热辐射汇聚至所述热吸收板的表面。2.根据权利要求1所述的热成像传感器像素单元，其特征在于，还包括：位于所述衬底和热吸收组件之间的热反射组件；所述热反射组件包括位于所述衬底和热吸收板之间的热反射膜层；所述热反射膜层用于将透射所述热吸收板的热辐射反射至所述热吸收板。3.根据权利要求2所述的热成像传感器像素单元，其特征在于，所述聚焦透镜在所述热吸收板所在平面内的投影大于或等于所述热吸收板的面积；所述热吸收板在所述热反射膜层所在平面内的投影小于或等于所述热反射膜层的面积。4.根据权利要求2所述的热成像传感器像素单元，其特征在于，所述热反射膜层与所述热吸收板之间的距离为2-4微米。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喆垚，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11