一种基于悬浮吸收层的双层结构的热电堆红外探测器.pdf

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1、第27卷第6期传感技术学报V0l_27No．6CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJune20142014年6月DesignofThermopile·BasedInfraredDetectorswithSuspendedAbsorber·ThermopileBi-LayersCHENYuanjing，MAOHaiyang'，n，TANQiulin，XUEChenyang，OUWen，CHENDapeng，XIONGJijun(1．KeyLabofInstrumentati

2、onScienceandDynamicMeasurement，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofMicroelectronicsDevicesandIntegratedTechnology，InstituteofMicroelectroaics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029．China；3．SmartSensorEngineeringCenter，JiangsuR&DCen

3、terforlnternetofThings，Wuxi214135，China)Abstract：Anovelinfrared(IR)detectorisdesignedandpresented．Thedetectortakesadvantageofsuspendedabsorber—thermopilebi—layerstoachievehighperformancewitharelativelysmallsize．Thebi—layersarerealizedbyusingtwoseparatedsa

4、crificiallayers，whichincludeaPoly—Sifilmbeneaththethermopilesandapolyimidedepositionoverthethermopiles．Simulationresultsdemonstratethatthedetectivity，responsibilityandresponsetimeoftheIRdetectorscanreach2．85×10cmHZ(1／2)／W1800V／Wand6ms，respectively．Moreove

5、r，thefabrication，oftheIRdetectorishighlycompatiblewithstandardCMOSprocess，whichasaresult，makesthehigh—yieldandlow—costproductionpossible．Keywords：infraredthermopiles：suspendedabsorber—thermopilebi-layers；polyimide；front—etching；CMOSprocessEEACC：2650Zdoi：1

6、0．3969／j．issn．1004-1699．2014．06．005一种基于悬浮吸收层的双层结构的热电堆红外探测器陈媛婧，毛海央，谭秋林，薛晨阳，欧文，陈大鹏，熊继军(1．中北大学纳米纳米技术研究中心，太原030051；2．中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心，北京100029；3．江苏省物联网研究发展中心智能集成传感器工程中心，江苏无锡214135)摘要：提出一种新颖红外传感器，这种传感器采用悬浮吸收层的双层结构的优势，来实现相对小尺寸下的高探测性能。双层结构采用2种牺牲层材料，分别为聚酰亚

7、胺牺牲层和预埋在热偶条和沉底之间的多晶硅材料。仿真结果证明了该种结构的探测率、响应率和响应时间分别达到2．85x10cmHz止／w、1800v／w和6ms。本文给出了该种热电堆红外探测器高度兼容于CMOS工艺的制备流程，使器件的高效量产和低成本生产成为可能。关键词：中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：lO04—1699(2014)06-0730-06IRdetectorshavebeenwidelyusedinbothmilitarysingle．1ayershavebeenreported

8、[一]withreleasingandcivilianfields，theapplicationsincludenight—visionwindowsopenedontheabsorberlayer，whichresultsinequipment。missileguidance，militarysecurity，ther—lossofabsorptionandhinderofheatconduction．Formograph【