一种低时间常数的非制冷红外探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种低时间常数的非制冷红外探测器。本发明专利技术的目的是提供一种红外探测器，其包括探测器芯片、封装结构，其中，红外探测器芯片包括读出电路衬底和位于所述读出电路衬底上的一个或多个微桥结构，所述微桥结构包括连接柱、吸热结构、以及连接所述连接柱和吸热结构的绝热梁，其中，所述吸热结构包含薄膜，所述薄膜包括红外吸收材料、热敏材料以及电极材料。所述红外探测器的特征是，所述红外探测器包括经选择的一个或多个特征参量，以使得所述红外探测器的热时间常数小于预定值。与现有技术相比，本发明专利技术的红外探测器大幅度提高了红外探测器的有效帧率，在观测高速移动物体时不拖尾，保证了成像质量，提高了红外探测器的效果。

A uncooled infrared detector with low time constant

The invention discloses a uncooled infrared detector with low time constant. The purpose of this invention is to provide an infrared detector, comprising a detector chip and package structure, the infrared detector chip comprises a substrate and a readout circuit in the readout circuit on a substrate of one or more micro bridge structure, the micro bridge structure includes a connecting column, the heat absorbing structure, and the adiabatic connection a connecting column and a heat absorbing structure beam, among them, the heat absorbing structure comprises a thin film, the film includes infrared absorbing materials, heat sensitive materials and electrode materials. The infrared detector is characterized by that the infrared detector includes one or more selected characteristic parameters so that the thermal time constant of the infrared detector is less than the predetermined value. Compared with the prior art, the invention of the infrared detector greatly improves the effective rate of infrared detectors, not trailing in the observation of high-speed moving object, ensure the image quality, improve the effect of infrared detector.

【技术实现步骤摘要】
一种低时间常数的非制冷红外探测器
本专利技术涉及红外探测器
，尤其涉及一种低时间常数的非制冷红外探测器。
技术介绍
非制冷红外探测器已广泛应用于红外热成像领域。探测器芯片通过吸收红外辐射，引起探测器热敏薄膜温度变化，温度变化引起热敏薄膜电阻发生变化，通过读出电路将电阻的变化转换为输出信号。图1示出了一种典型的非制冷红外探测器芯片结构的俯视图，所述非制冷红外探测器芯片结构包含吸热结构1、绝热梁2以及支撑连接柱3。吸热结构包含由红外吸收材料、热敏材料以及电极材料等构成的悬空薄膜，实现红外热吸收、热电转换等功能。绝热梁通常包含弯折的细长梁，连接吸热结构与连接柱，其功能是实现吸热结构与衬底的热绝缘，并与连接柱一起实现吸热结构与衬底读出电路的电连接。红外探测器工作时，吸热结构接收红外辐射而升高温度，从而引起吸热单元内热敏材料的电阻率变化，读出电路通过在热敏材料施加偏置电流并做放大处理后输出响应信号。由于吸热结构在吸收红外辐射的同时，通过绝热梁以及气体对流、热辐射等方式向衬底和外界传输热量，吸热结构需要一定时间才能达到热平衡，即探测器才能输出对应目标场景的稳定信号，这个热平衡时间一般通过探本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外探测器，包括红外探测器芯片、封装结构，其中，所述红外探测器芯片包括读出电路衬底和位于所述读出电路衬底上的一个或多个微桥结构，所述微桥结构包括连接柱、吸热结构、以及连接所述连接柱和吸热结构的绝热梁，其中，所述吸热结构包含薄膜，所述薄膜包括红外吸收材料、热敏材料以及电极材料。所述红外探测器的特征是，所述红外探测器包括经选择的一个或多个特征参量，以使得所述红外探测器的热时间常数小于预定值。

【技术特征摘要】
1.一种红外探测器，包括红外探测器芯片、封装结构，其中，所述红外探测器芯片包括读出电路衬底和位于所述读出电路衬底上的一个或多个微桥结构，所述微桥结构包括连接柱、吸热结构、以及连接所述连接柱和吸热结构的绝热梁，其中，所述吸热结构包含薄膜，所述薄膜包括红外吸收材料、热敏材料以及电极材料。所述红外探测器的特征是，所述红外探测器包括经选择的一个或多个特征参量，以使得所述红外探测器的热时间常数小于预定值。2.根据权利要求1所述的红外探测器，其中，所述预定值为5毫秒。3.根据权利要求1或2所述的红外探测器，其中，所述特征参量包括以下至少任一项：-所述微桥结构的薄膜所对应的热容；-所述微桥结构的绝热梁所对应的热导；-所述封装结构内的气体所对应的热导。4.根据权利要求3所述的红外探测器，其中，所述热容小于1e-10J/K。5.根据权利要求3所述的红外探测器，其中，所述微桥结构的绝热梁所对应的热导和所述封装结构内的气体所对应的热导之和大于2e-8W/K。6.根据权利要求3所述的红外探测器，其中，当所述特征参量包括所述微桥结构的薄膜所对应的热容时，所述特征参量还包括所述薄膜所对应的薄膜特征参量，其中，所述薄膜特征参量包括所述薄膜的比热容、体积、密度中的至少任一项。7.根据权利要求6所述的红外探测器，当所述薄膜特征参量为所述薄膜的体积时，所述薄膜包括一个或多个镂空小孔。8.根据权利要求7所述的红外探测器，其中，所述镂空小孔在至少一个方向上的投影长度小于二分之一入射红外辐射波长，其中，所述投影长度指根据以所述镂空小孔所在薄膜平面上的任意方向为轴，将所述镂空小孔垂直投影到该方向上的长度。9.根据权利要求3所述的红外探测器，其中，当所述特征参量包括所述微桥结构的绝热梁所对应的热导时，所述特征参量还包括所述绝热梁所对应的绝热梁特征参量，其中，所述绝热梁特征参量包括所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学枝，沈憧棐，
申请(专利权)人：上海巨哥电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31