The invention discloses a high performance CMOS infrared microbolometer based on surface electromagnetic wave resonance. The microbolometer consists of L-shaped micro-bridge structure. The micro-bridge structure unit includes pier, arm and infrared absorber. The infrared absorber is multi-layer structure. From top to bottom, the microbolometer consists of silicon nitride layer, metal grating layer, silicon dioxide layer, snake-shaped aluminum thermistor layer and silicon dioxide layer. Compared with the traditional microbolometer structure, the microbolometer structure of the invention adds a metal grating on the thermistor layer to form a MIM structure, which uses surface electromagnetic wave to excite resonance, significantly improves the infrared absorptivity of the detector, increases the response of the detector, and realizes high efficiency detection. At the same time, the microbolometer of the invention is based on the standard CMOS integrated circuit process, and has the advantages of easy realization in technology and low cost.
【技术实现步骤摘要】
基于表面电磁波共振的高性能CMOS红外微测辐射热计
本专利技术涉及红外探测领域，具体涉及一种基于表面电磁波激发共振的金属/介质/金属(MIM)结构设计。
技术介绍
红外技术在安防监控领域、汽车夜视系统、医疗器械行业、家庭电子行业、以及通讯等领域都有着广泛应用。非制冷红外探测器由于省去了复杂的制冷系统，具有质量轻、功耗低、成本低，体积小和操作方便等优势，近几年来，逐步替代制冷型红外探测器成为民用主流产品。非制冷红外探测器主要包括微测辐射热计、热释电红外探测器、热电堆红外探测器等。微测辐射热计是最为广泛使用的非制冷型红外探测器，其基本原理为红外吸收层将红外辐射转换成热能，引起热敏传感器温度上升，最终转换成电信号读出。微测辐射热计中常用的热敏感元件材料有氧化钒、非晶硅等；其中基于氧化钒的非制冷微测辐射热计在全球非制冷红外热像仪市场中占据80％以上，是目前最为广泛使用的微测辐射热计，但这种微测辐射热计存在1/f噪声大，不能与标准CMOS工艺兼容，生产工艺复杂等突出问题。采用基于CMOS集成电路工艺研发非制冷红外探测器有着得天独厚的优势：1)成本廉价且能够大规模生产；2)能...
【技术保护点】
1.基于表面电磁波共振的高性能CMOS红外微测辐射热计，包括L形微桥结构，其特征在于，微桥结构单元包括桥墩、桥臂和红外吸收体，红外吸收体为多层结构，自上而下依次为氮化硅层、金属光栅层、二氧化硅层、蛇形铝热敏电阻层和二氧化硅层。
【技术特征摘要】
1.基于表面电磁波共振的高性能CMOS红外微测辐射热计，包括L形微桥结构，其特征在于，微桥结构单元包括桥墩、桥臂和红外吸收体，红外吸收体为多层结构，自上而下依次为氮化硅层、金属光栅层、二氧化硅层、蛇形铝热敏电阻层和二氧化硅层。2.根据权利要求1所述的基于表面电磁波共振的高性能CMOS红外微测辐射热计，其特征在于，所述金属光栅层的材料为铝。3.根据权利要求1或2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪小丽，张朝阳，杨琪轩，沈凡翔，黄延，段佳华，朱晨昕，司伟，闫锋，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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