紅外面陣焦平面探測器的製作方法

2023-04-25 04:45:56 2

專利名稱：紅外面陣焦平面探測器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種紅外面陣焦平面探測器，屬於對紅外面陣焦平面探測器結構的改進。
中國專利ZL 98 2 49862.4公開了一種高探測率的紅外焦平面探測器，其構成為在紅外探測器窗口與其光敏面之間放置微光學聚能器，微光學聚能器由與紅外探測器像元尺寸相匹配的若干大數值孔經的微透鏡列陣組成；微光學聚能器用冷膠固定在微透鏡架上，微透鏡架則支撐在紅外探測器的晶片上。由於微透鏡架的存在，這種紅外探測器存在體積較大的缺陷；並且由於微透鏡焦深短，與探測器耦合時允許離焦的範圍相對較小，故一方面容易導致微透鏡列陣的各個微透鏡單元子孔徑的中心與紅外探測器晶片各光敏元的中心錯位，另一方面需要精修微透鏡架的高度來保證微透鏡列陣與紅外探測器的晶片之間的耦合間隙，因此這種結構的紅外探測器不易重複批量生產。
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足而提供一種集成紅外探測器晶片與微透鏡列陣的紅外面陣焦平面探測器集成晶片。
本實用新型的目的可通過以下技術措施實現由微透鏡列陣與紅外探測器晶片構成紅外面陣焦平面探測器，微透鏡列陣由多個微透鏡單元相鄰排列組成，微透鏡列陣製作在紅外探測器晶片上，微透鏡列陣與紅外探測器晶片構成一體，微透鏡列陣形成紅外面陣焦平面探測器的正面，紅外探測器晶片的光敏元位於紅外面陣焦平面探測器的反面。
本實用新型的目的還可通過以下技術措施實現紅外面陣焦平面探測器的微透鏡列陣所包含的各個微透鏡單元的中心與紅外探測器晶片的各光敏元的中心對準，各個微透鏡單元形成的子孔徑與紅外探測器晶片的各光敏元的中心相對應。
本實用新型與現有技術相比有如下優點微透鏡列陣直接與紅外探測器集成構成紅外面陣焦平面探測器，而不附加微透鏡架等其它機構，因此大大簡化了紅外面陣焦平面探測器的結構而使其體積減小。
同時由於本實用新型的微透鏡列陣與紅外探測器晶片之間沒有間隙，從而避免了精修微透鏡架高度以調整間隙的不穩定生產工序，因此微透鏡列陣與紅外探測器晶片集成的紅外面陣焦平面探測器可靠性高，批量生產重複性相對較好。
並且，由於本實用新型微透鏡列陣的各個微透鏡單元的中心與紅外探測器晶片的各光敏元中心對準，各個微透鏡單元形成的子孔徑與紅外探測器晶片的各光敏元中心相對應，使入射光通過微透鏡的會聚作用而大部分收集到探測器光敏面上，從而提高了紅外面陣焦平面探測器的光能利用率，使其具有較高的探測率。
本實用新型是第二代紅外成像系統的關鍵部件，可滿足國防和空間的需要，亦可用於光纖、通訊、探傷、診斷、跟蹤、導航等醫療、軍事的紅外及遠紅外探測。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型實施例結構示意圖的仰視圖。
圖2為本實用新型實施例的結構示意圖。
如圖1和圖2所示，微透鏡列陣1包含多個微透鏡單元3。紅外探測器晶片2具有多個光敏元4。微透鏡列陣1通過曝光、蝕刻直接製作在紅外探測器晶片2上，微透鏡列陣的各個微透鏡單元3的中心分別與紅外探測器晶片2的各光敏元4的中心對準。微透鏡列陣的各個微透鏡單元3形成的子孔徑中心分別與紅外探測器晶片2的各光敏元4的中心相對應。
權利要求1.一種紅外面陣焦平面探測器，由微透鏡列陣(1)與紅外探測器晶片(2)構成，微透鏡列陣(1)由多個微透鏡單元(3)相鄰排列組成，其特徵在於微透鏡列陣(1)製作在紅外探測器晶片(2)上，微透鏡列陣(1)與紅外探測器晶片(2)構成一體，微透鏡列陣(1)形成紅外面陣焦平面探測器的正面，紅外探測器晶片(2)的光敏元(4)位於紅外面陣焦平面探測器的反面。
2.根據權利要求1所述的紅外面陣焦平面探測器，其特徵在於微透鏡列陣(1)所包含的各個微透鏡單元(3)的中心與紅外探測器晶片(2)的各光敏元(4)的中心對準，各個微透鏡單元(3)形成的子孔徑與紅外探測器晶片(2)的各光敏元(4)的中心相對應。
專利摘要本實用新型是一種紅外面陣焦平面探測器,屬於對紅外探測器的改進。本實用新型由紅外探測器與集成在其上的微透鏡陣列構成紅外面陣焦平面探測器。該紅外面陣焦平面探測器既提高了紅外探測器的探測率,同時又克服了現有耦合式紅外探測器體積較大等缺陷。本實用新型的這種紅外面陣焦平面探測器集成晶片是第二代紅外成像系統的關鍵部件,可滿足空間和國防的特殊需要,亦可用於光纖、通訊、診斷、導航等醫療、軍事的紅外及遠紅外探測。
文檔編號H01L31/00GK2457579SQ00244378
公開日2001年10月31日 申請日期2000年9月6日 優先權日2000年9月6日
發明者杜春雷, 邱傳凱, 白臨波, 潘麗, 王永茹 申請人:中國科學院光電技術研究所