铟镓砷线列探测器及基于其的检测方法、铟镓砷光敏芯片技术

本发明专利技术公开了一种铟镓砷线列探测器及基于其的检测方法、铟镓砷光敏芯片，所述铟镓砷线列探测器包括铟镓砷光敏芯片，所述铟镓砷光敏芯片包括至少两行数量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列轴方向对齐；沿所述列轴方向的相邻两个像元之间的中心距不小于沿行轴方向上相邻两个像元之间的中心距。本发明专利技术通过合理地设置多行线列像元以及其间的距离，可以实现快速精确地扫描，以及对检测对象进行快速复验，从而显著地提高了短波红外检测的效率及准确性。的效率及准确性。的效率及准确性。

【技术实现步骤摘要】
铟镓砷线列探测器及基于其的检测方法、铟镓砷光敏芯片


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种铟镓砷线列探测器及基于其的检测方法、铟镓砷光敏芯片。

技术介绍

[0002]通常根据红外辐射大气窗口将1
‑
3μm的波段划分为短波红外，其广泛存在于自然界中，且反射性质与可见光非常相似。具有较高温度工作、高可靠性的铟镓砷探测器能够获取目标场景中人眼不可见的短波红外信号，从而实现短波红外成像，该成像技术在航天遥感、安防监控、工业检测、医疗影像、环境监测等领域具有重要的应用价值。
[0003]线列铟镓砷探测器由于具有较高的帧频和较低的成本而被广泛应用于工业检测。例如产品缺陷检测、同类产品分级、异物识别筛选等。随着行业发展，对红外检测的速度和精度的要求都在不断提高，目前的线列探测器容易影响系统的运行速度以及增加复验成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中铟镓砷线列探测器的工作速度和精度无法满足检测要求的缺陷，提供一种铟镓砷线列探测器及基于其的检测方法、铟镓砷光敏芯片。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本专利技术提供了一种多行结构的铟镓砷线列探测器，所述铟镓砷线列探测器包括铟镓砷光敏芯片，所述铟镓砷光敏芯片包括至少两行数量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列轴方向对齐；沿所述列轴方向的相邻两个像元之间的中心距不小于沿行轴方向上相邻两个像元之间的中心距。
[0007]较佳地，所述铟镓砷线列探测器还包括读出电路；
[0008]所述读出电路与所述铟镓砷光敏芯片电连接；
[0009]所述读出电路用于将所述铟镓砷光敏芯片输出的电信号转化成成像数据。
[0010]较佳地，所述铟镓砷光敏芯片的下表面为钝化层；
[0011]所述铟镓砷光敏芯片的下表面和所述读出电路的上表面分别设有一一对应的电极组；所述铟镓砷光敏芯片和所述读出电路通过所述电极组电连接。
[0012]较佳地，所述铟镓砷线列探测器还包括光阑；
[0013]所述光阑位于所述铟镓砷光敏芯片的上方，所述光阑的开口在所述铟镓砷光敏芯片上的正投影区域包含所述铟镓砷光敏芯片的像元所在的矩形区域；
[0014]所述光阑用于限制所述铟镓砷线列探测器的成像范围。
[0015]较佳地，所述铟镓砷线列探测器还包括窗口片；
[0016]所述窗口片位于所述光阑的上方，所述窗口片在所述光阑上的正投影区域包含所述光阑的开口所在的区域。
[0017]较佳地，所述铟镓砷线列探测器还包括制冷器，所述制冷器的上表面和所述读出电路的下表面贴合；
[0018]所述制冷器的上表面不小于所述读出电路的下表面。
[0019]较佳地，所述铟镓砷线列探测器还包括管壳；所述管壳为上端开口的立方体；
[0020]所述制冷器位于所述管壳的底部；
[0021]所述光阑和所述窗口片均架设于所述管壳。
[0022]较佳地，所述铟镓砷线列探测器还包括盖板，所述盖板设置于所述管壳的上端开口，以使所述铟镓砷线列探测器形成封闭结构。
[0023]本专利技术还提供了一种基于铟镓砷线列探测器的检测方法，所述检测方法包括步骤：
[0024]采用上述的铟镓砷线列探测器对检测对象进行扫描以得到成像数据，所述成像数据由所述铟镓砷线列探测器的像元分别获取的像元读数转化得到；
[0025]根据阈值范围，确定所述像元读数中的异常值；
[0026]若位于同一列的所有像元获取的所述像元读数均为异常值，则判定所述检测对象与所述像元对应的位置为异常位置。
[0027]本专利技术还提供了一种铟镓砷光敏芯片，所述光敏芯片包括至少两行数量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列轴方向对齐；沿列轴方向上相邻两个像元之间的中心距不小于沿行轴方向上相邻两个像元之间的中心距。
[0028]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术提供的铟镓砷线列探测器及基于其的检测方法、铟镓砷光敏芯片通过合理地设置多行线列像元及其位置关系，可以有效地利用位于同一列轴的多个像元对检测对象进行快速精确地扫描，并能基于扫描得到的多个像元数据实现对于检测对象的快速复验，从而显著地提高了短波红外检测的效率及准确性。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例1的铟镓砷线列探测器的结构示意图。
[0030]图2为本专利技术实施例1的512元双行结构的铟镓砷线列探测器的平面结构示意图。
[0031]图3为本专利技术实施例1的1024元三行结构的铟镓砷线列探测器的平面结构示意图。
[0032]图4为本专利技术实施例2的基于铟镓砷线列探测器的检测方法的流程图。
具体实施方式
[0033]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0034]实施例1
[0035]参见图1所示，本实施例具体提供了一种铟镓砷线列探测器100，铟镓砷线列探测器100包括铟镓砷光敏芯片1。铟镓砷光敏芯片1包括至少两行数量相等的像元；各行像元中相同序位的像元在列轴方向对齐；沿列轴方向的相邻两个像元之间的中心距不小于沿行轴方向上相邻两个像元之间的中心距。
[0036]沿列轴方向的相邻两个像元之间的中心距至少等于沿行轴方向上相邻两个像元间的中心距，此时两行像元的感光面相同，满足纵向相邻像元响应信号的可替换及复验基
础，即可保证相邻两行像元的完整性和独立性。
[0037]如果考虑到像元间的电学及光学串扰，可以在相邻两行像元间设置特定的隔离结构，从而提高像元响应的均匀性及准确性。当然，此时沿列轴方向的相邻两个像元之间的中心距则需大于沿行轴方向相邻两个像元之间的中心距。
[0038]铟镓砷线列探测器100是一种多行结构的探测器，根据实际需要可以设置为双行结构、三行结构甚至更多行像元。由于在列轴方向包括至少两个对齐的像元可以用于扫描检测对象，这样如果同列中的某个像元损坏时，其余像元可以起到备用检测的作用。而同轴中的多个像元的检测结果还可以互为复验以确保检测结果的可靠性。
[0039]作为较佳的实施方式，铟镓砷线列探测器100还包括读出电路2，读出电路2与铟镓砷光敏芯片1电连接，用于将铟镓砷光敏芯片1输出的电信号转化成成像数据。铟镓砷光敏芯片1的下表面为钝化层；该钝化层和读出电路2的上表面分别设有一一对应的若干电极组，铟镓砷光敏芯片1和读出电路2通过这些电极组电连接。钝化层可通过覆盖铟镓砷光敏芯片1的下表面材料以达到减少表面漏电和保护的目的，钝化层上的电极设置足够的高度以从铟镓砷光敏芯片1引出钝化层表面并与读出电路2上对应的电极组成电极组，实现读出电路2和铟镓砷光敏芯片1的电连接。
[0040]作为较佳的实施方式，铟镓砷线列探测器还包括光阑3，位于铟镓砷光敏芯片1的上方，光阑3的开口在铟镓砷光敏芯片1上的正投影区域包含铟镓砷光敏芯片1的像元所在的矩形区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多行结构的铟镓砷线列探测器，其特征在于，所述铟镓砷线列探测器包括铟镓砷光敏芯片，所述铟镓砷光敏芯片包括至少两行数量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列轴方向对齐；沿所述列轴方向的相邻两个像元之间的中心距不小于沿行轴方向上相邻两个像元之间的中心距。2.如权利要求1所述的铟镓砷线列探测器，其特征在于，所述铟镓砷线列探测器还包括读出电路；所述读出电路与所述铟镓砷光敏芯片电连接；所述读出电路用于将所述铟镓砷光敏芯片输出的电信号转化成成像数据。3.如权利要求2所述的铟镓砷线列探测器，其特征在于，所述铟镓砷光敏芯片的下表面为钝化层；所述铟镓砷光敏芯片的下表面和所述读出电路的上表面分别设有一一对应的电极组；所述铟镓砷光敏芯片和所述读出电路通过所述电极组电连接。4.如权利要求2所述的铟镓砷线列探测器，其特征在于，所述铟镓砷线列探测器还包括光阑；所述光阑位于所述铟镓砷光敏芯片的上方，所述光阑的开口在所述铟镓砷光敏芯片上的正投影区域包含所述铟镓砷光敏芯片的像元所在的矩形区域；所述光阑用于限制所述铟镓砷线列探测器的成像范围。5.如权利要求4所述的铟镓砷线列探测器，其特征在于，所述铟镓砷线列探测器还包括窗口片；所述窗口片位于所述光阑的上方，所述窗口片在所述光阑上的正投影区域包含所述光阑的开口所在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，刘大福，顾溢，孙夺，
申请(专利权)人：无锡中科德芯光电感知技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：