[其他]微测辐射热计及焦平面阵列

说明书

技术领域

本公开文本大体上涉及红外摄像机，并且更具体地，涉及微测辐射热计探测器和焦平面阵列。 

背景技术

在19世纪80年代，开发了被称为测辐射热计的红外探测器。该测辐射热计运行的原理是：测辐射热计材料的电阻关于测辐射热计的温度变化，而测辐射热计的温度又响应于吸收的入射红外辐射的量而变化。这些特性可以被开发用来通过感知测辐射热计电阻的最终变化而测量其上的入射红外辐射。当用作红外探测器时，测辐射热计通常与其支撑基板或周围环境热隔离，从而允许吸收的入射红外辐射在测辐射热计材料中产生温度变化。 

微测辐射热计阵列通常通过构建紧密间隔的涂覆有温敏电阻材料的空气桥结构的二维阵列而制造在单片硅基板或集成电路上，温敏电阻材料（例如氧化钒）吸收红外辐射。空气桥结构提供了微测辐射热计探测器和硅基板之间的热隔离。 

利用在阵列中充当一像素的每个微测辐射热计，可以通过将每个微测辐射热计的电阻的变化转换成时间复用的电信号而生成代表入射辐射的二维图像或照片，所述时间复用的电信号能够显示在监视器上或存储在存储器中。用于执行该转换的电路通常被称为读出集成电路（ROIC），并且可以制造为硅基板中的集成电路。随后，微测辐射热计阵列可以制造在ROIC的顶部。ROIC和微测辐射热计阵列的组合通常被称为微测辐射热计红外焦平面阵列（FPA）。 

常规微测辐射热计可能具有多种性能限制，例如，由于热隔离不充分 而导致的灵敏度下降，电路元件的电阻不匹配的温度系数，光学吸收光谱的收缩和/或受限的光谱响应范围。因此，需要改进的探测器以及能够增强探测器功能的制造工艺。 

实用新型内容

根据一种或多种实施方式，本公开提供了多种有利的微测辐射热计、焦平面阵列以及制造微测辐射热计的方法。例如，根据一种实施方式，一种微测辐射热计包括底部多层电介质，其具有第一氮氧化硅层和位于第一氮氧化硅层之上的第二氮氧化硅层，第一和第二氮氧化硅层具有不同的折射率。该微测辐射热计还可包括位于底部多层电介质之上的探测器层和位于探测器层之上的顶部电介质，其中该探测器层由温敏电阻材料组成。 

根据本公开的另一实施方式，一种焦平面阵列包括读出电路（ROIC）及电耦接至ROIC的多个微测辐射热计，每个微测辐射热计包括如上文和本文所述的那些元件。 

根据本公开的又一实施方式，用于制造微测辐射热计的方法包括形成具有第一折射率的第一氮氧化硅层，以及在第一氮氧化硅层上形成第二氮氧化硅层，该第二氮氧化硅层具有不同于第一折射率的第二折射率。该方法还可包括在第二氮氧化硅层上形成探测器层以及在探测器层之上形成顶部电介质，该探测器层由温敏电阻材料组成。 

本公开文本的范围由权利要求限定，通过引用将权利要求合并至本部分中。通过考虑下文中一个或多个实施方式的详细说明，将给本领域技术人员提供对本公开文本的实施方式的更全面理解及其额外优势的实现。下文将参考附图，首先简要地介绍附图。 

附图说明

图1A和1B分别示出了根据本公开实施方式的具有两个端子互连的单个微测辐射热计探测器的示意图和透视图。 

图2A和2B分别示出了根据本公开实施方式的双端子微测辐射热计探测器的3*3阵列的示意图和透视图。 

图3示出了读出集成电路（ROIC）的实例。 

图4示了根据本公开一种实施方式的具有多层电介质的微测辐射热计桥的横截面视图。 

图5示了根据本公开另一种实施方式的具有多层电介质的微测辐射热计桥的横截面视图。 

图6示了根据本公开另一种实施方式的具有多层电介质的微测辐射热计桥的横截面视图。 

图7示了根据本公开一种实施方式的用于捕捉图像的系统的框图。 

图8示了根据本公开一种实施方式的包括多层电介质的微测辐射热计的制造方法的流程。 

图9示了根据本公开一种实施方式的吸收曲线图。 

通过参阅下文的详细说明将最佳地理解本公开文本的实施方式及其优势。应该意识到，类似的附图标记用于标识一幅或多幅附图中的类似元件。 

具体实施方式

图1A和1B分别示出了根据本公开实施方式的两个端子互相连接的单个微测辐射热计探测器100的示意图和透视图。