DE102012220207A1

DE102012220207A1 - Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung, Sensorarray zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mittels einer Bildpixelvorrichtung

Info

Publication number: DE102012220207A1
Application number: DE102012220207.2A
Authority: DE
Inventors: Ingo Herrmann; Christoph Schelling
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-08
Also published as: US20140124671A1; CN103808415A; ITMI20131812A1; FR2997760A1; US9274003B2; CN103808415B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bildpixelvorrichtung (100) zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung (1) mit: einer Absorptionsstruktureinrichtung (110), welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung (1) zu absorbieren und als eine Wärmemenge aufzunehmen, und welche mindestens eine plasmonische Resonanzstruktureinrichtung (115) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung (1) an die Absorptionsstruktureinrichtung (100) weiterzuleiten; und einer Detektionseinrichtung (120) mit mindestens einem Detektionselement (125), welches dazu ausgelegt ist, mittels durch die aufgenommene Wärmemenge verursachter Änderungen einer elektrischen Eigenschaft des mindestens einen Detektionselements (125) die elektromagnetische Strahlung (1) zu erfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung, ein Sensorarray zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung und ein Verfahren zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mittels einer Bildpixelvorrichtung.
Stand der Technik
Die US 6 552 344 B1 beschreibt einen Infrarotdetektor und ein Verfahren zum Herstellen eines Infrarotdetektors.
Die DE 692 16 862 T2 beschreibt einen monolithisch integrierten Mikrobolometer-Sensor für Infrarotstrahlung mit einem monolithischen Halbleitergrundkörper mit mehreren Vertiefungen und mehreren dielektrischen Dünnschichtelementen. Die mehreren dielektrischen Dünnschichtelemente weisen eine Vertiefung mit eingebetteten Vanadiumoxid auf.
Die DE 10 2006 028 435 A1 beschreibt einen Sensor zur ortsaufgelösten Infrarotstrahlungsdetektion, der ein Substrat, mindestens ein mikrostrukturiertes Sensorelement mit einer ihren Wert temperaturabhängig ändernden elektrischen Eigenschaft und eine Membran oberhalb einer Kaverne aufweist, wobei das Sensorelement an der Unterseite der mindestens einen Membran angeordnet ist.
Ferner ist bei dem dort beschriebenen Sensor das Sensorelement über Zuleitungen kontaktiert, die in, auf oder unter der Membran verlaufen. In der Membran sind dabei Aufhängefedern ausgebildet, die die einzelnen Sensorelemente elastisch und isolierend aufnehmen.
Die US 2005 017 896 7 A1 beschreibt einen Infrarot-Sensor mit einem Substrat mit einem konkaven Abschnitt, einen Temperatur-Erfassungsabschnitt, der mit dem Substrat über ein Stützbein an einem oberen Teil eines Raums in dem konkaven Abschnitt verbunden ist. Ferner umfasst der dort beschriebene Infrarot-Sensor einen Infrarot-reflektierenden Film und einen Infrarot-absorbierenden Haubenabschnitt gegenüber dem Infrarotreflektierende Film.
Die US 2002 003 487 8 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Infrarot-Bildsensors, wobei durch Ätzen eine Vielzahl von Ätzlöchern in einem Halbleitersubstrat hergestellt werden, um mindestens einen hohlen Abschnitt in dem Halbleitersubstrat auszubilden.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft eine Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Sensorarray zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 und ein Verfahren zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mittels einer Bildpixelvorrichtung gemäß Patentanspruch 12.
Vorteile der Erfindung
Die Idee der Erfindung liegt darin, ein Sensorarray zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mit mindestens einer Bildpixelvorrichtung bereitzustellen, welche eine niedrige Wärmekapazität und eine geringe Wärmekopplung an das Substrat aufweist und damit eine hohe Bildwiederholfrequenz ermöglicht. Dadurch lässt sich das Pixel bei gleichem Signal-zu-Rauschverhältnis verkleinern und damit kostengünstiger herstellen.
Kern der Erfindung ist die Verbesserung der Absorptionseigenschaften der Absorberschicht durch die Verwendung von mindestens einer plasmonischen Resonanzstruktur.
Dies erlaubt vorteilhaft, eine Erhöhung des Füllfaktors des Pixels durch den Absorberschirm zu erwirken. Ferner kann Licht aus einem größeren Bereich für eine Generierung eines Signals der Bildpixelvorrichtung genutzt werden. Dies erlaubt vorteilhaft eine Erhöhung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Absorptionsstruktureinrichtung von der Detektionseinrichtung beabstandet ausgebildet ist und/oder die Absorptionsstruktureinrichtung mit der Detektionseinrichtung über mindestens eine Wärmebrücke gekoppelt ist. Dadurch kann eine sichere Erfassung der elektromagnetischen Strahlung durch die Bildpixelvorrichtung vorgenommen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Absorptionsstruktureinrichtung von der Detektionseinrichtung in einem Abstand in Höhe eines Vielfachen eines Viertels einer interessierenden Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass anstelle der Detektionseinrichtung das mindestens eine Detektionselement über mindestens eine Wärmebrücke mit der Absorptionsstruktureinrichtung gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Absorptionsstruktureinrichtung als eine die elektromagnetische Strahlung absorbierende Schicht ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine optische Dicke der absorbierenden Schicht ein Vielfaches eines Viertels einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine plasmonische Resonanzstruktureinrichtung auf wenigstens einer Oberfläche der Absorptionsstruktureinrichtung ausgebildet ist. Dies erlaubt eine einfache Herstellung der Bildpixelvorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine plasmonische Resonanzstruktureinrichtung als eine metallische plasmonische Resonanzstruktureinrichtung ausgebildet ist. Dadurch kann die Absorption in der Absorptionsstruktureinrichtung verbessert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bildpixelvorrichtung ferner eine Reflektoreinrichtung aufweist, welche auf wenigstens einer Oberfläche der Absorptionsstruktureinrichtung ausgebildet ist. Dies erlaubt einen einfachen und kompakten Aufbau der Bildpixelvorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bildpixelvorrichtung ferner eine Koppelungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung und/oder die Absorptionsstruktureinrichtung mit einem Substrat zu koppeln.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung einer Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung;
4 eine schematische Darstellung eines Sensorarray zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
5 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mittels einer Bildpixelvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Als die elektromagnetische Strahlung kann Infrarotstrahlung, kurz IR-Strahlung, oder elektromagnetische Wellen im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und der längerwelligen Terahertzstrahlung detektiert werden. Als Infrarotstrahlung kann der Spektralbereich zwischen etwa 1 mm und 780 nm bezeichnet werden, was einem Frequenzbereich von 300 GHz bis 400 THz entspricht.
Eine Bildpixelvorrichtung 100 zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung 1 umfasst beispielsweise eine Absorptionsstruktureinrichtung 110 mit mindestens einer plasmonischen Resonanzstruktureinrichtung 115, welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung 1 an die Absorptionsstruktureinrichtung 110 weiterzuleiten.
Ferner kann die Bildpixelvorrichtung 100 eine Detektionseinrichtung 120 mit mindestens einem Detektionselement 125 aufweisen, welches dazu ausgelegt ist, die aufgenommene Wärmemenge zu erfassen und dadurch die elektromagnetische Strahlung 1 zu erfassen.
Die Absorptionsstruktureinrichtung 110 der Bildpixelvorrichtung 100 wandelt die einfallende Strahlung durch Absorption in Wärme um und leitet diese Wärme an die Detektionseinrichtung 120 weiter. Die von der Detektionseinrichtung 120 aufgenommene Wärme und die dadurch verursachte Temperaturänderung des mindestens einen Detektionselementes 125 der Detektionseinrichtung 120 ändert die elektrischen Eigenschaften des mindestens einen Detektionselementes 125 der Detektionseinrichtung 120.
Als die elektrischen Eigenschaften des mindestens einen Detektionselementes 125 können beispielsweise Änderungen des elektrischen Widerstands des mindestens einen Detektionselementes 125 durch die Temperaturänderung verursacht werden und von der der Detektionseinrichtung 120 erfasst werden.
Die Absorptionsstruktureinrichtung 110 der Bildpixelvorrichtung 100 kann mit einer Koppelungseinrichtung 135 an ein Substrat 20 gekoppelt sein, wobei die Koppelungseinrichtung 135 zur mechanischen Verankerung an dem Substrat 20 und/oder zum elektrischen Anschluss an dem Substrat 20 und/oder zur thermischen Isolation von dem Substrat 20 ausgebildet sein kann.
Die Absorptionsstruktureinrichtung 110 der Bildpixelvorrichtung 100 kann ein Infrarot-Strahlen absorbierendes Material, wie etwa dotiertes Siliziumoxid oder dotiertes Galliumarsenid oder einen sonstigen Infrarot-Strahlen absorbierenden Halbleiter, wie etwa Germanium, aufweisen.
Die Absorptionsstruktureinrichtung 110 kann ferner als ein Schichtsystem mit einer Mehrzahl von Absorberschichten 114, 114a ausgebildet sein, welche jeweils eine Zeilen- oder Spaltenmetallisierung 114a, 116a aufweisen
Mit einer schirmförmig über der Bildpixelvorrichtung 100 angeordneten Absorptionsstruktureinrichtung 110 kann somit über einen lateral ausgedehnten Bereich, der größer als die Detektionseinrichtung 120 ist, elektromagnetische Strahlung 1 von der Bildpixelvorrichtung 100 erfasst werden.
Die mindestens eine plasmonische Resonanzstruktureinrichtung 115 der Bildpixelvorrichtung 100 kann als ein Metamaterial oder als eine künstlich hergestellte Struktur ausgebildet sein, deren Durchlässigkeit für elektrische und magnetische Felder, Permittivität und Permeabilität, von der in der Natur üblichen abweicht.
Diese Eigenschaften der plasmonische Resonanzstruktureinrichtung 115 können durch speziell angefertigte, meist periodische, mikroskopisch feine Strukturen, wie etwa Zellen oder Einzelelemente aus elektrischen oder magnetisch wirksamen Materialien im Inneren bzw. an einer der Oberflächen der Absorptionsstruktureinrichtung 110 erreicht werden.
Ferner kann durch eine entsprechend gewählten Abstand a2 der Absorptionsstruktureinrichtung 110 von der Detektionseinrichtung 120 und/oder durch eine entsprechend gewählte optische Dicke a1 der Absorptionsstruktureinrichtung 110 die wellenlängenabhängige Absorptionswahrscheinlichkeit der einfallenden elektromagnetischen Strahlung erhöht werden.
Die optische Dicke a1 kann ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung 1 betragen.
Mit einem Abstand a2 kann die plasmonische Resonanzstruktureinrichtung 115 von einer Oberfläche einer der Mehrzahl von Absorberschichten 114 beabstandet sein.
Die Absorptionsstruktureinrichtung 110 der Bildpixelvorrichtung 100 ist beispielsweise an wenigstens einem Punkt mit der Detektionseinrichtung 120 gekoppelt. Die Kopplung dient der mechanischen Fixierung der Absorptionsstruktureinrichtung 110 an der Bildpixelvorrichtung 100.
Ferner kann durch die Kopplung vorteilhaft eine Wärmebrücke zwischen der Absorptionsstruktureinrichtung 110 und der Detektionseinrichtung 120 ausgebildet werden, um die in der Absorptionsstruktureinrichtung 110 durch Absorption entstandene Wärme der Detektionseinrichtung 120 zuzuführen.
Bei mehreren Detektionselementen 125 pro Detektionseinrichtung 120 kann eine Brücke zu jedem der Detektionselemente 125 vorteilhaft sein.
Die Absorption kann durch eine auf wenigstens einer Oberfläche der Absorptionsstruktureinrichtung 110 integrierte plasmonische Resonanzstruktureinrichtung 115 weiter erhöht werden.
Entweder auf der der plasmonischen Resonanzstruktureinrichtung 115 gegenüberliegenden Oberfläche der Absorptionsstruktureinrichtung 110 und/oder dem Pixelschichtaufbau kann eine als eine Reflektorschicht ausgebildete Reflektoreinrichtung 113 vorgesehen sein.
Die metallische Belegung der Reflektorschicht, d.h. eine Schichtdicke multipliziert mit einer Metallfläche, kann bei der Metallisierung auf den gegenüberliegenden Oberflächen der Absorptionsstruktureinrichtung 110 gleich groß gewählt werden.
Auf diese Weise kann der Aufbau der Absorptionsstruktureinrichtung 110 der Bildpixelvorrichtung 100 stresssymmetrisch ausgebildet werden und die Absorptionsstruktureinrichtung 110 bleibt auch über auf die Bildpixelvorrichtung 100 einwirkende Temperaturänderungen hinweg weitgehend stabil.
Falls unterschiedliche Metallisierungen beidseits der Absorptionsstruktureinrichtung 110 eingesetzt werden, kann die Dicke der metallischen Reflektorschicht entsprechend angepasst werden.
Zur Herstellung der Bildpixelvorrichtung 100 kann eine in der Absorptionsstruktureinrichtung 110 vorgesehen Perforation verwendet werden.
Als Metall der metallischen plasmonischen Resonanzstruktureinrichtung 115 kann ferner Gold oder Indium oder Aluminium oder ein sonstiges Metall verwendet werden.
Die Herstellung der Kavernen kann beispielsweise durch ein Ätzen einer Opferschicht vorgenommen werden, gegebenenfalls unterstützt durch eine gezielte Begrenzung einzelner Kavernen durch Stützstellen 135. Diese Stützstellen 135 können beispielsweise als Wälle oder auch als Säulen ausgeführt werden.
Ebenso kann aber auch ein anodisches Ätzen des Substrats vorgenommen werden, wobei im Substrat beispielsweise poröses Silizium erzeugt und nachfolgend entfernt wird, wie etwa durch eine Ätzprozess, oder durch eine Anodisierung oder durch eine Elektropolitur. Ferner können Silizium-Tiefenätzen-Verfahren mit ähnlicher Wirkung durchgeführt werden.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Abweichend von der in der 1 gezeigten Ausführungsform ist bei der in der 2 gezeigten Ausführungsform die Bildpixelvorrichtung 100 die als Reflektorschicht ausgebildete Reflektoreinrichtung 113 ebenfalls plasmonische Resonanzstrukturen auf.
Die weiteren in der 2 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zugehörigen Figurenbeschreibung beschrieben und werden daher nicht weiter erläutert.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildpixelvorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Abweichend von der in der 1 gezeigten Ausführungsform weist bei der in der 3 gezeigten Ausführungsform die Bildpixelvorrichtung 100 ferner eine zweite plasmonische Resonanzstruktureinrichtung 115 auf. Ferner trifft bei der in der 3 gezeigten Ausführungsform die elektromagnetische Strahlung 1 über die beiden plasmonischen Resonanzstruktureinrichtungen 115 auf die Absorptionsstruktureinrichtung 110 der Bildpixelvorrichtung 100.
Daher entfällt bei der in der 3 dargestellten Bildpixelvorrichtung 100 eine Reflektoreinrichtung 113.
Die weiteren in der 3 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zugehörigen Figurenbeschreibung beschrieben und werden daher nicht weiter erläutert.
Die 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensorarrays zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Ein Sensorarray 10 zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung 1 kann eine Mehrzahl von Bildpixelvorrichtungen 100 aufweisen. Die Bildpixelvorrichtungen 100 sind beispielsweise mit einem Substrat 20 gekoppelt und in Form eines Array angeordnet. Die einzelnen Bildpixelvorrichtungen 100 können rechteckig, quadratisch oder polygonal ausgebildet sein.
Als Substrat 20 werden hierbei kreisrunde oder quadratische, etwa ein Millimeter dicke Scheiben oder Wafer bezeichnet. Die Wafer können ein- oder polykristalline Halbleiter-Materialien aufweisen und dienen in der Regel als Substrat für elektronische Systeme. Als Halbleiter-Materialien können Silicium, Germanium, Galliumarsenid, Siliciumcarbid oder Indiumphosphid verwendet werden.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mittels einer Bildpixelvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Als ein erster Verfahrensschritt erfolgt ein Weiterleiten S1 der elektromagnetischen Strahlung 1 an eine Absorptionsstruktureinrichtung 110 mittels einer plasmonischen Resonanzstruktureinrichtung 115 und ein Absorbieren der elektromagnetischen Strahlung 1 und ein Aufnehmen der absorbierten elektromagnetischen Strahlung 1 als eine Wärmemenge.
Als ein zweiter Verfahrensschritt erfolgt ein Erfassen S2 der durch die von der Absorptionsstruktureinrichtung (110) aufgenommene Wärmemenge verursachten Änderungen einer elektrischen Eigenschaft des mindestens einen Detektionselements 125, um dadurch die elektromagnetische Strahlung 1 zu detektieren.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6552344 B1 [0002]
DE 69216862 T2 [0003]
DE 102006028435 A1 [0004]
US 20050178967 A1 [0006]
US 20020034878 A1 [0007]

Claims

Bildpixelvorrichtung (100) zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung (1) mit: – einer Absorptionsstruktureinrichtung (110), welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung (1) zu absorbieren und als eine Wärmemenge aufzunehmen, und an der mindestens eine plasmonische Resonanzstruktureinrichtung (115) angeordnet ist, welche dazu ausgelegt ist, die elektromagnetische Strahlung (1) an die Absorptionsstruktureinrichtung (110) weiterzuleiten; und – einer Detektionseinrichtung (120) mit mindestens einem Detektionselement (125), welches dazu ausgelegt ist, durch die von der Absorptionsstruktureinrichtung (110) aufgenommene Wärmemenge verursachten Änderungen einer elektrischen Eigenschaft des mindestens einen Detektionselements (125) zu erfassen und dadurch die elektromagnetische Strahlung (1) zu erfassen.
Bildpixelvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Absorptionsstruktureinrichtung (110) von der Detektionseinrichtung (120) beabstandet ausgebildet ist und/oder die Absorptionsstruktureinrichtung (110) mit der Detektionseinrichtung (120) über mindestens eine Wärmebrücke gekoppelt ist.
Bildpixelvorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei die Absorptionsstruktureinrichtung (110) von der Detektionseinrichtung (120) in einem Abstand in Höhe eines Vielfachen eines Viertels einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung (1) ausgebildet ist.
Bildpixelvorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Detektionselement (125) der Detektionseinrichtung (120) über mindestens eine Wärmebrücke mit der Absorptionsstruktureinrichtung (110) gekoppelt ist.
Bildpixelvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Absorptionsstruktureinrichtung (110) als eine die elektromagnetische Strahlung (1) absorbierende Schicht ausgebildet ist.
Bildpixelvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei eine optische Dicke der absorbierenden Schicht ein Vielfaches eines Viertels einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung (1) beträgt.
Bildpixelvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine plasmonische Resonanzstruktureinrichtung (115) auf wenigstens einer Oberfläche der Absorptionsstruktureinrichtung (110) ausgebildet ist.
Bildpixelvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine plasmonische Resonanzstruktureinrichtung (115) als eine metallische plasmonische Resonanzstruktureinrichtung (115) ausgebildet ist.
Bildpixelvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin mit einer Reflektoreinrichtung (113), welche auf wenigstens einer Oberfläche der Absorptionsstruktureinrichtung (110) ausgebildet ist.
Bildpixelvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin mit einer Koppelungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, die Detektionseinrichtung (120) und/oder die Absorptionsstruktureinrichtung (110) mit einem Substrat (20) zu koppeln.
Sensorarray (10) zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung (1) mit mindestens einer Bildpixelvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die mindestens eine Bildpixelvorrichtung (100) an ein Substrat (20) gekoppelt ist.
Verfahren zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung (1) mittels einer Bildpixelvorrichtung (100), mit folgenden Verfahrensschritten: – Weiterleiten (S1) der elektromagnetischen Strahlung (1) an eine Absorptionsstruktureinrichtung (110) mittels einer plasmonischen Resonanzstruktureinrichtung (115) und Absorbieren der elektromagnetischen Strahlung (1) und Aufnehmen der absorbierten elektromagnetischen Strahlung (1) als eine Wärmemenge; und – Erfassen (S2) der durch die von der Absorptionsstruktureinrichtung (110) aufgenommene Wärmemenge verursachten Änderungen einer elektrischen Eigenschaft mindestens eines Detektionselements (125) mittels einer das mindestens eine Detektionselement (125) aufweisenden Detektionseinrichtung (120), um dadurch die elektromagnetische Strahlung (1) zu detektieren.