[发明专利]一种红外探测器像元及其设计方法、红外探测器

说明书

本公开涉及一种红外探测器像元及其设计方法、红外探测器，红外探测器像元的设计方法包括获取吸收板结构和梁结构的总面积；获取梁结构的回折次数、梁回折结构的宽度以及相邻梁回折结构之间的间距；根据总面积、回折次数、宽度和间距确定梁回折结构的长度；根据总面积、回折次数、长度、宽度和间距确定吸收板结构的面积。通过本公开的技术方案，根据获取的梁回折结构的长度对红外探测器中的梁回折结构进行设计，根据获取的吸收板结构的面积对红外探测器中的吸收板结构的面积进行设计，有利于降低红外探测器的NETD，优化红外探测器的红外探测性能。

技术领域

本公开涉及红外探测技术领域，尤其涉及一种红外探测器像元及其设计方法、红外探测器。

背景技术

非接触红外探测器例如包括非接触式测温传感器，其探测原理是红外探测器将待测目标物体发射的红外辐射信号转换成热信号，经过探测器热敏元件将热信号转变为电信号，再经过电路芯片将电信号进行处理输出，红外探测器由此实现红外探测功能。

红外探测器在进行红外探测的过程中，红外探测器的NETD(Noise EquivalentTemperature Difference，噪声等效温差)是表征红外探测器性能的重要参数，红外探测器的NETD越小，红外探测器的性能越优化。因此，如何设计红外探测器中各结构的尺寸以降低红外探测器的NETD，优化红外探测器的红外探测性能成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种红外探测器像元及其设计方法、红外探测器，有利于降低红外探测器的NETD，优化红外探测器的红外探测性能。

第一方面，本公开实施例提供了一种红外探测器像元的设计方法，所述红外探测器像元包括衬底以及位于所述衬底上的吸收板结构和两个梁结构，所述梁结构用于将所述吸收板结构转换红外信号得到的电信号传输至所述衬底中的读出电路；其中，所述梁结构分别位于所述吸收板结构相对设置的两侧，所述梁结构包括至少一条梁回折结构，两个所述梁结构的回折次数相同；

所述红外探测器像元的设计方法包括：

获取所述吸收板结构和所述梁结构的总面积；

获取所述梁结构的回折次数、所述梁回折结构的宽度以及相邻所述梁回折结构之间的间距；

根据所述总面积、所述回折次数、所述宽度和所述间距确定所述梁回折结构的长度；

根据所述总面积、所述回折次数、所述长度、所述宽度和所述间距确定所述吸收板结构的面积。

可选地，所述长度和所述吸收板结构的面积满足如下计算公式：

l·a＝l·[s-2·(n+1)·(w1+w2)·l]

其中，所述回折次数为2n+1，l表示所述梁回折结构的长度，a表示所述吸收板结构的面积，s表示所述吸收板结构和所述梁结构的总面积，w1表示所述梁回折结构的宽度，w2表示相邻所述梁回折结构之间的间距。

可选地，根据所述总面积、所述回折次数、所述宽度和所述间距确定所述红外探测器像元中所述梁回折结构的长度，包括：

将所述总面积与第一设定倍数的所述宽度与所述间距和值的比值确定为所述长度；其中，所述第一设定倍数等于4·(n+1)。

可选地，根据所述总面积、所述回折次数、所述长度、所述宽度和所述间距确定所述吸收板结构的面积，包括：

将所述总面积减去第二设定倍数的所述宽度与所述间距和值与所述长度的乘积作为所述吸收板结构的面积；其中，所述第二设定倍数等于2·(n+1)。

可选地，所述宽度与所述间距相等，所述长度和所述吸收板结构的面积满足如下计算公式：

l·a＝l·[s-4·(n+1)·w1·l]