红外探测器像元和红外探测器的制作方法

本公开涉及红外探测器，尤其涉及一种红外探测器像元和红外探测器。

背景技术：

1、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，经过探测器敏感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。

2、相关技术中，红外辐射引起的热信号一般通过红外探测器像元的梁结构进行传递，而梁结构的热导小，散热效果较差，如镜像像元一类为消除有效像元背景噪声和热噪声的结构，其结构设计主要是尽可能避免红外辐射的吸收，即红外辐射引起的热信号会干扰红外探测器对电信号测量的准确性。

技术实现思路

1、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和红外探测器。

2、第一方面，本公开提供了一种红外探测器像元，包括：

3、吸收板、梁结构、第一柱状结构、第二柱状结构，第三柱状结构、以及测量电路系统；

4、所述第一柱状结构位于所述测量电路系统和所述梁结构之间，所述梁结构通过所述第一柱状结构与所述测量电路系统电连接，所述第二柱状结构位于所述吸收板和所述第一柱状结构之间，所述第二柱状结构与所述第一柱状结构接触，所述第三柱状结构位于所述吸收板和所述梁结构之间，所述吸收板通过所述第三柱状结构与所述梁结构电连接；

5、所述吸收板上由红外辐射引起的热信号依次通过所述第二柱状结构、所述第一柱状结构传递至所述测量电路系统中的衬底上；所述吸收板将噪声信号转换为电信号并通过所述第三柱状结构、所述梁结构以及所述第一柱状结构传递至所述测量电路系统。

6、可选地，所述第二柱状结构的热导大于所述梁结构的热导，由红外辐射引起的热信号通过所述第二柱状结构传输到所述第一柱状结构。

7、可选地，所述第一柱状结构、所述第二柱状结构和所述第三柱状结构为实心柱状结构，所述实心柱状结构的材料包括钨、铝或铜中的至少一种。

8、可选地，所述第二柱状结构与所述第三柱状结构位于同一层。

9、可选地，所述梁结构包括第一金属层、第一电极层和钝化层，所述吸收板包括第二金属层、第三金属层、绝缘层、热敏层和第二电极层；

10、所述第一金属层位于所述第一柱状结构和所述第一电极层之间，所述钝化层位于所述第一电极层背离所述第一金属层的一侧，所述第二金属层位于所述钝化层和所述第二柱状结构之间，所述热敏层位于所述钝化层背离所述测量电路系统的一侧，所述第三金属层位于第二电极层与所述第三柱状结构之间；

11、所述热敏层上的由红外辐射引起的热信号依次通过所述绝缘层、所述第二金属层、所述第二实心结构、所述第一金属层、所述第一实心结构传递至所述测量电路系统中的衬底上；

12、所述热敏层将噪声信号转换为电信号并通过所述第二电极层、所述第三金属层、所述第三实心结构、所述第一电极层、所述第一金属层以及所述第一实心结构传递至所述测量电路系统。

13、可选地，红外探测器像元还包括：

14、反射层，所述反射层位于所述测量电路系统朝向所述梁结构的一侧；

15、所述反射层包括支撑底座和反射板，所述反射板位于相邻所述支撑底座之间，所述第一柱状结构与所述支撑底座电连接，所述支撑底座与所述测量电路系统电连接；

16、所述吸收板将噪声信号转换为电信号并通过所述第三柱状结构、所述梁结构、所述第一柱状结构以及所述支撑底座传递至所述测量电路系统，所述反射板用于反射红外辐射。

17、第二方面，本公开还提供了一种红外探测器，包括如第一方面所述的红外探测器像元。

18、本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

19、本公开提供的红外探测器像元和红外探测器，红外探测器像元包括吸收板、梁结构、第一柱状结构、第二柱状结构，第三柱状结构、以及测量电路系统，吸收板上由红外辐射引起的热信号依次通过第二柱状结构、第一柱状结构传递至测量电路系统中的衬底，在测量电路系统测量吸收板由噪声信号所转换的电信号之前，由红外辐射引起的热信号已传递至衬底，滤除了红外辐射引起的热信号对红外探测器探测电信号结果的影响。另外，在吸收板和第一柱状结构之间设置第二柱状结构，第二柱状结构起到了支撑作用，也增强了红外探测器像元的结构稳定性，从而能够提高红外探测器的结构稳定性和抗冲击能力。

技术特征：

1.一种红外探测器像元，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的红外探测器像元，其特征在于，所述第二柱状结构的热导大于所述梁结构的热导，由红外辐射引起的热信号通过所述第二柱状结构传输到所述第一柱状结构。

3.根据权利要求1所述的红外探测器像元，其特征在于，所述第一柱状结构、所述第二柱状结构和所述第三柱状结构为实心柱状结构，所述实心柱状结构的材料包括钨、铝或铜中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的红外探测器像元，其特征在于，所述第二柱状结构与所述第三柱状结构位于同一层。

5.根据权利要求1所述的红外探测器像元，其特征在于，所述梁结构包括第一电极层和钝化层，所述吸收板包括绝缘层、热敏层和第二电极层；

6.根据权利要求1所述的红外探测器像元，其特征在于，还包括：

7.一种红外探测器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的红外探测器像元。

技术总结
本公开提供了一种红外探测器像元和红外探测器，红外探测器像元包括：吸收板、梁结构、第一柱状结构、第二柱状结构，第三柱状结构、以及测量电路系统，吸收板上红外辐射引起的热信号依次通过第二柱状结构、第一柱状结构传递至测量电路系统中的衬底上；吸收板将噪声信号转换为电信号并通过第三柱状结构、梁结构以及第一柱状结构传递至测量电路系统。通过本公开的技术方案，滤除了红外辐射引起的热信号对红外探测器探测电信号结果的影响，也增强了红外探测器像元的结构稳定性。

技术研发人员：翟光杰,武佩,潘辉
受保护的技术使用者：北京北方高业科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11