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红外焦平面阵列盲元簇成因分析 被引量：7
1
作者 王巍 樊养余 +2 位作者 司俊杰 吴伟 侯治锦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期2857-2860,共4页
红外焦平面阵列中盲元簇的存在增加了系统盲元补偿算法的难度和复杂度。同时,基于算法处理的红外系统对盲元簇的要求更加严格,导致红外焦平面阵列的合格率大大降低。通过对大量红外焦平面阵列产品的测试,得到了盲元类别的统计结果:单个... 红外焦平面阵列中盲元簇的存在增加了系统盲元补偿算法的难度和复杂度。同时,基于算法处理的红外系统对盲元簇的要求更加严格,导致红外焦平面阵列的合格率大大降低。通过对大量红外焦平面阵列产品的测试,得到了盲元类别的统计结果:单个盲元、盲元对和盲元簇的盲元分别占盲元总数的60.8%、17.6%和21.6%。经分析,确定了盲元簇的几种主要成因:前工艺阶段的材料缺陷、光刻图形缺失、铟渣残留和铟柱缺陷;后工艺中的铟柱未连通、应力导致的芯片碎裂;可靠性试验诱发的缺陷暴露与扩大。研究结果表明,在探测器材料的筛选、铟柱制备技术、低应力的工艺和结构技术等方面做进一步的优化工作,可以降低盲元簇产生的几率,从而提高红外焦平面阵列的性能和成品率。 展开更多
关键词 盲元 盲元簇 红外焦平面阵列 成因
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硅微透镜阵列与红外焦平面阵列的集成器件的制备与性能(特邀)
2
作者 侯治锦 王旭东 +2 位作者 陈艳 王建禄 褚君浩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期42-48,共7页
为了提高红外焦平面阵列性能,分别制备了硅衍射微透镜阵列和InSb红外焦平面阵列并将两者集成在一起。采用光学系统和焦平面测试系统进行了测试。结果显示双面镀制有增透膜的硅衍射微透镜阵列的衍射效率为83.6%;电压响应图显示器件没有裂... 为了提高红外焦平面阵列性能,分别制备了硅衍射微透镜阵列和InSb红外焦平面阵列并将两者集成在一起。采用光学系统和焦平面测试系统进行了测试。结果显示双面镀制有增透膜的硅衍射微透镜阵列的衍射效率为83.6%;电压响应图显示器件没有裂纹;集成器件的工作波段为3.7~4.8μm,此时平均黑体响应率和探测率分别为4.85×10^(7)V/W和7.12×10^(9)cm·Hz^(1/2)·W^(1)。结果表明硅微透镜阵列不仅可以提高焦平面阵列占空因子,而且可以通过优化焦平面应力匹配来解决芯片裂纹问题,集成器件性能优于现有焦平面性能。 展开更多
关键词 集成 红外焦平面阵列 硅微透镜阵列 占空因子 芯片裂纹
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偏压等参数对光导PbS焦平面探测器性能的影响 被引量：1
3
作者 侯治锦 王巍 +3 位作者 陈湘伟 张国栋 王锦春 司俊杰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期617-621,共5页
光导焦平面探测器的性能同其偏压及读出电路的工作参数密切相关。本文研究了采用CTIA型读出电路的1×128线列光导PbS焦平面探测器工作时,探测器偏压、积分时间和读出电路偏置电压对探测器信号、噪声及探测率的影响。实验结果表明：... 光导焦平面探测器的性能同其偏压及读出电路的工作参数密切相关。本文研究了采用CTIA型读出电路的1×128线列光导PbS焦平面探测器工作时,探测器偏压、积分时间和读出电路偏置电压对探测器信号、噪声及探测率的影响。实验结果表明：探测器信号、噪声及探测率均随探测器偏压增长而增加,存在一个最佳偏压3 V,使得探测器探测率达到最大;当超过此偏压后,信号电压增量减小,噪声电压增量增加;存在一个最佳积分时间50μs,此时探测器探测率达到最大;存在一个可使用的读出电路偏置电压范围3.35~3.85 V,在此范围内,信号和噪声均随读出电路偏置电压的增加而减小,但探测器探测率基本不变。研究结果对寻找光导PbS焦平面探测器最佳工作条件具有指导意义。 展开更多
关键词 IRFPA 光导 PBS CTIA
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中红外硅微透镜阵列的离焦效应（英文） 被引量：2
4
作者 左海杰 杨文 +5 位作者 张江勇 应磊莹 张保平 侯治锦 陈洪许 司俊杰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期149-153,共5页
采用严格数值算法对中红外硅微透镜阵列进行了模拟,该微透镜阵列特征尺寸小于波长工作波长.研究发现该微透镜阵列存在一个显著的离焦效应,其离焦量达到0.4左右,超出了现有的传统理论模型预测范围.对微透镜阵列进行了制作和焦距测试,发... 采用严格数值算法对中红外硅微透镜阵列进行了模拟,该微透镜阵列特征尺寸小于波长工作波长.研究发现该微透镜阵列存在一个显著的离焦效应,其离焦量达到0.4左右,超出了现有的传统理论模型预测范围.对微透镜阵列进行了制作和焦距测试,发现测试结果跟数值模拟基本吻合.微纳衍射光学集成系统中透镜离焦量是系统集成非常重要的一个参数,该研究结果为硅微透镜阵列和中红外探测器光学集成提供有效参考. 展开更多
关键词 亚波长结构 FDTD 红外探测器 离焦 微透镜阵列
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面阵探测器相连缺陷元识别定位 被引量：5
5
作者 侯治锦 傅莉 +4 位作者 司俊杰 王巍 吕衍秋 鲁正雄 王锦春 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期208-213,共6页
面阵探测器相连缺陷元的光电信号与正常元基本相同,因此采用现有面阵测试方法无法识别相连缺陷元.针对相连缺陷元的特点,提出了借助改变面阵探测器光电响应的方法来实现相连缺陷元的识别定位.实验结果表明,该方法使面阵探测器分为两个... 面阵探测器相连缺陷元的光电信号与正常元基本相同,因此采用现有面阵测试方法无法识别相连缺陷元.针对相连缺陷元的特点,提出了借助改变面阵探测器光电响应的方法来实现相连缺陷元的识别定位.实验结果表明,该方法使面阵探测器分为两个不同透过率探测单元,多元相连缺陷元响应电压是相对应的两个不同透过率探测单元响应电压之和的平均值.采用MATLAB软件对测试数据进行分析处理,分析结果清晰给出缺陷元诸如个数、形状和位置等详细信息.采用本方法面阵探测器相连缺陷元可以被显著识别定位.研究结果为今后的面阵探测器评测与可靠性提高提供了参考. 展开更多
关键词 面阵探测器 相连缺陷元识别 缺陷元定位 缺陷 红外
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InSb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征研究 被引量：4
6
作者 侯治锦 傅莉 +3 位作者 鲁正雄 司俊杰 王巍 吕衍秋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期325-331,350,共8页
通过基于正性光刻胶的不同像元尺寸铟柱阵列及器件制备,研究In Sb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征.分别研制了像元尺寸为50μm×50μm、30μm×30μm、15μm×15μm的面阵探测器的铟柱阵列,并制备出In Sb面阵探测器,利用高倍... 通过基于正性光刻胶的不同像元尺寸铟柱阵列及器件制备,研究In Sb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征.分别研制了像元尺寸为50μm×50μm、30μm×30μm、15μm×15μm的面阵探测器的铟柱阵列,并制备出In Sb面阵探测器,利用高倍光学显微镜和焦平面测试系统对制备的芯片表面形貌、器件连通性及性能进行了检测与分析.研究结果表明:当像元尺寸为50μm×50μm时,芯片表面形貌和器件连通性测试结果较好;随着像元尺寸减小,芯片表面会出现铟柱相连或铟柱缺失缺陷,器件连通性测试结果与表面形貌相吻合.铟柱相连缺陷是由光刻剥离时残留铟渣引起的铟相连造成;铟柱缺失缺陷是由光刻时残留光刻胶底膜引起的铟柱缺失造成.器件相连缺陷元的响应电压与正常元基本相同,缺失缺陷元的响应电压基本为0,其周围最相邻探测单元响应电压相比正常元增加了约25%.器件缺陷元的研究结果,对通过优化探测器制作水平提升其性能具有重要参考意义. 展开更多
关键词 面阵探测器 铟柱缺陷 铟柱阵列 缺陷
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用响应和串音识别焦平面探测器相连缺陷元研究 被引量：2
7
作者 侯治锦 傅莉 +3 位作者 王巍 吕衍秋 鲁正雄 王锦春 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期111-115,共5页
采用高倍光学显微镜和焦平面探测器测试系统对焦平面探测器相连缺陷元进行了测试分析,研究了焦平面探测器相连缺陷元的成因。研究结果表明:借助高倍光学显微镜很难识别相连缺陷元;采用焦平面探测器响应测试系统进行测试时,相连缺陷元的... 采用高倍光学显微镜和焦平面探测器测试系统对焦平面探测器相连缺陷元进行了测试分析,研究了焦平面探测器相连缺陷元的成因。研究结果表明:借助高倍光学显微镜很难识别相连缺陷元;采用焦平面探测器响应测试系统进行测试时,相连缺陷元的响应电压与正常元基本相同,相连缺陷元无法被识别;采用焦平面探测器串音测试系统进行测试时,相连缺陷元之间串音为100%,明显不同于正常元,此时两元相连缺陷元响应电压是正常元响应电压的二分之一,相连缺陷元可以被有效识别。光刻腐蚀引入的台面或电极相连,以及光刻剥离引入的铟柱相连导致了缺陷元的产生;通过光刻腐蚀、剥离工艺优化,可以有效减少焦平面探测器相连缺陷元。 展开更多
关键词 焦平面探测器 相连缺陷元 识别 响应 串音
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用激光调阻法提高线列光导PbS焦平面探测器性能
8
作者 侯治锦 司俊杰 +3 位作者 王巍 吕衍秋 彭震宇 张国栋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期400-404,共5页
首次在国内报道了用激光调阻法提高线列1×128光导PbS红外焦平面探测器性能的研究成果.针对PbS探测器芯片的特点,用激光调阻法对采用负载电阻分流型电路的焦平面探测器的背景输出电平进行平坦化研究.实验结果表明,用激光调阻使背景... 首次在国内报道了用激光调阻法提高线列1×128光导PbS红外焦平面探测器性能的研究成果.针对PbS探测器芯片的特点,用激光调阻法对采用负载电阻分流型电路的焦平面探测器的背景输出电平进行平坦化研究.实验结果表明,用激光调阻使背景电平平坦化之后,通过优化器件的工作参数,探测器平均黑体响应率由4.45×106V/W提高到8.82×106V/W;平均黑体探测率由6.52×109cm·Hz1/2·W-1提高到1×1010cm·Hz1/2·W-1;动态范围由46 dB提高到52 dB.研究结果为今后的薄膜型焦平面探测器实用化提供了参考. 展开更多
关键词 激光调阻 红外焦平面探测器 硫化铅 背景输出电平平坦化
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光导PbS焦平面探测器制备中负载电阻的选取
9
作者 侯治锦 司俊杰 +3 位作者 王巍 吕衍秋 王锦春 陈湘伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2793-2797,共5页
负载电阻分流方式通常用于消除光导PbS探测器的背景电流,其中各探测单元光敏元电阻与相对应负载的阻值可以相等,也可以成一固定比例。为研究不同负载电阻均可应用于光导PbS焦平面探测器,采用尺寸同为100μm×100μm的光敏元、分别为... 负载电阻分流方式通常用于消除光导PbS探测器的背景电流,其中各探测单元光敏元电阻与相对应负载的阻值可以相等,也可以成一固定比例。为研究不同负载电阻均可应用于光导PbS焦平面探测器,采用尺寸同为100μm×100μm的光敏元、分别为100μm×100μm和200μm×50μm的负载研制了线列1×128光导PbS红外焦平面探测器。利用红外焦平面测试系统对不同负载电阻制备的器件性能进行了测试与分析。研究表明,采用不同负载电阻均获得了性能正常的器件;在相同的光敏元工作参数下,器件的平均黑体响应率、平均黑体探测率基本一致,负载对其均无影响。研究结果验证了仅通过调节负载电阻即可使器件背景输出电平平坦化的可行性。 展开更多
关键词 负载电阻分流方式 焦平面 光导 硫化铅
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用于识别面阵探测器相连缺陷元的新型光学滤光片（英文）
10
作者 侯治锦 傅莉 +3 位作者 鲁正雄 司俊杰 王巍 吕衍秋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期253-259,共7页
相连缺陷元识别一直是面阵探测器研究难点。面阵探测器相连缺陷元的光电信号与正常元基本相同,因此采用现有面阵测试方法无法识别相连缺陷元。提出了一种新型光学滤光片来识别面阵探测器中的相连缺陷元。在提出的滤光片结构中,有两种不... 相连缺陷元识别一直是面阵探测器研究难点。面阵探测器相连缺陷元的光电信号与正常元基本相同,因此采用现有面阵测试方法无法识别相连缺陷元。提出了一种新型光学滤光片来识别面阵探测器中的相连缺陷元。在提出的滤光片结构中,有两种不同透光率、且交错排列的阵列组成。采用该滤光片后,相连缺陷元的响应电压值是正常单元响应电压的50%,面阵探测器相连缺陷元可以被显著识别。 展开更多
关键词 面阵探测器 滤光片 相连缺陷元 识别
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