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1、电子工业专用设备·MEMS制造技术·EquipmentforElectronicProductsManufacturingEPE非制冷红外焦平面阵列进展何伟,焦斌斌,薛惠琼,欧毅,陈大鹏,叶甜春(中科院微电子研究所硅器件与集成技术研究室，北京100029)摘要:非制冷红外成像技术已广泛应用于军事和民用领域,一直是人们关注的焦点之一,其核心部件是非制冷红外焦平面阵列(IRFPA:InfraredFocalPlaneArray)。综述了几种具有代表性的非制冷IRFPA的探测原理、发展历史和现状。它们是:热敏电阻型、热释电型、热电堆型、二极管型、
2、热-电容型非制冷IRFPA和应用光力学效应的非制冷IRFPA、基于法布里-珀罗微腔阵列的非制冷IRFPA。关键词:投非制冷红外成像技术;非制冷红外焦平面阵列;热敏电阻;热释电;热电堆;热-电容;光力学;法布里-珀罗微腔阵列中图分类号:TN215文献标识码:A文章编号:1004-4507(2008)05-0018-06DevelopmentofUncooledIRFPAHEWei,JIAOBin-bin,XUEHui-qiong,OUYi,CHENDa-peng,YETian-chun(SiliconDevicesandIntegratedT
3、echnologyDepartment,InstituteofMicroelectronicsofChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China)Abstract:Uncooledinfraredimagingtechnologyhasbeenappliedwidelyinbothmilitaryandcivilfields,andisalwaysoneofthefocusesconcernedbypeople.Thekeycomponentofitisuncooledin-fraredfocalp
4、lanearray(IRFPA).Inthepaper,thedetectiveprinciple,evolutionhistoryandcurrentstateofseveralrepresentativeuncooledIRFPAaresummarized.Theyarethermistormode,pyroelectricmode,thermopilemode,diodemode,thermo-capacitormodeIRFPAandoptomechanicaluncooledIRFPA,uncooledIRFPAbasedonFa
5、bry-Perotmicro-cavityarray.Keywords:Uncooledinfraredimagingtechnology;Uncooledinfraredfocalplanearray;Thermistor;Pyroelectric;Thermopile;Thermo-capacitor;Optomechanical;Fabry-Perotmicro-cavityarray1引言外焦平面阵列(IRFPA)。根据工作原理分类，可分为：光子型红外探测器和非制冷红外探测器。光子红外成像技术广泛应用于军事、工业、农业、医型红外探测
6、器采用窄禁带半导体材料，如HgCdTe、疗、森林防火、环境保护等各领域，其核心部件是红InSb等，利用光电效应实现红外光信号向电信号的收稿日期:2008-03-26作者简介:何伟(1981-)，男，江西人。中国科学院微电子研究所在读研究生，主要从事MEMS及相关领域研究。18（总第160期）May.2008电子工业专用设备EPEEquipmentforElectronicProductsManufacturing·MEMS制造技术·[6]转换；因而需要工作在77K或更低的温度下，这就100mK(f/1,30Hz)。之后，Honeywell公
7、司将此技需要笨重而又复杂的制冷设备，难以小型化，携带术转让给Rockwell、Raytheon、LockheedMartin等不方便。另一方面，HgCdTe和InSb等材料价格昂公司。目前Raytheon公司已研制成功640×480像贵、制备困难，且与CMOS工艺不兼容，所以光子素，像元尺寸为25μm×25μm,NETD为35mK(f/1)型红外探测器的价格一直居高不下。这些都极大地的FPA。其他西方国家也紧随其后，相继研发出性能阻碍了红外摄像机的广泛应用，特别是在民用方相当的IRFPA。日本的NEC以及以色列的SCD等面，迫切需要开发一种
8、性能适中、价格低廉的新型公司都能生产160×120～640×480像素的VOx非红外摄像机。非制冷红外探测器利用红外辐射的热[4]制冷IRFPA探测器，NETD为20～100mK
