DE3028915A1 - Thermo-bildwandler - Google Patents

Thermo-bildwandler

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DE3028915A1 DE19803028915 DE3028915A DE3028915A1 DE 3028915 A1 DE3028915 A1 DE 3028915A1 DE 19803028915 DE19803028915 DE 19803028915 DE 3028915 A DE3028915 A DE 3028915A DE 3028915 A1 DE3028915 A1 DE 3028915A1
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Description

Die Erfindung betrifft einen Thermo-Bildwandler (thermische Abbildungs-Vorrichtung). Insbesondere, je­ doch nicht ausschließlich, bezieht sie sich auf Bild­ wandler mit mehreren Infrarot-Strahlungs-Detektoren, die so angeordnet sind, daß sowohl eine serielle als auch eine parallele Abtastung einer thermischen Szene erleichtert wird.
Ein herkömmlicher seriell arbeitender Bildwandler besitzt eine Reihe von diskreten Detektor-Elementen auf einem Isolier-Substrat. Jedes Detektor-Element ist mit einer äußeren Signalverarbeitungsschaltung verbunden, die eine Signalverstärkung und eine Zeitverzögerungs- Integration der Ansprechsignale von diesen einzelnen Detektor-Elementen vornimmt. Nachteilig ist jedoch bei diesem bekannten Bildwandler, daß eine große Anzahl von Schaltungs-Bauteilen erforderlich ist, wobei ein Satz Bauteile für jedes Element benutzt wird. Auch wenn für einen optimalen Betrieb der Bildwandler bei niedriger Temperatur betrieben wird, erfordert die relativ große Anzahl von Verbindungsleitungen den Einbau zusätzlicher Kühleinrichtungen, die beträchtlich hinsichtlich Abmes­ sungen und Gewicht sein können.
Ein anderer seriell arbeitender Bildwandler, der weniger Signalverarbeitungs-Bauteile und weniger Verbin­ dungsleitungen erfordert, ist zwar bekannt (vgl. GB-PS 14 88 258). Dieser Bildwandler besitzt einen Detektor mit einem Streifen aus einem Photoleiter auf einem Isolier- Substrat. Der Streifen hat Vorspannungs-Kontakte an beiden Enden und einen einzelnen Auslese-Bereich nahe einem die­ ser Kontakte. Wenn dieser Bildwandler in eine Abbildungs­ optik eingebaut wird, die außerdem eine Ansteuer-Strom­ versorgung sowie eine Fokussier/Abtast-Optikeinheit besitzt, wird der Bildwandler so betrieben, daß Phototräger bei Belichtung des Bildwandlers mit einem abzutastenden Infra­ rot-Strahlungs-Bild erzeugt werden, wobei die Phototräger entlang den Streifen zum Auslese-Bereich mit einer Geschwin­ digkeit driften, der der Geschwindigkeit des abgetasteten Bilds entspricht. Diese Betriebsweise erlaubt eine Signal- Integration innerhalb des Detektors selbst, jedoch setzt die endliche Lebensdauer der Phototräger den Detektor-Ab­ messungen eine praktische Grenze.
Es sind auch seriell arbeitende Bildwandler beschrie­ ben worden, die eine Signalverarbeitungsschaltung auf­ weisen (vgl. z. B. Proceedings Sandiego Conference on Charge-Coupled Devices 1975, pp 52-58). Insbesondere ist dabei ein Bildwandler mit Hybrid-Struktur bekanntgeworden, der durch eine Zeile von Detektor-Elementen aus Cadmium- Quecksilber-Tellurid-Material besteht, wobei jeder Detektor den Eingang eines Ladungskoppel-Registers (charge-coupled device register) über anpassende FET-Halbleiter-Bauelemente speist, die in einem tragenden Halbleiter-Substrat unter­ gebracht sind. Jedoch treten Schwierigkeiten beim Verbinden und Anpassen der vielen Bauelemente mit bzw. an das Register auf, wenn ein zufriedenstellender Betrieb verlangt wird.
Wo detektierte Signale für eine Video-Darstellung er­ forderlich sind, müssen seriell arbeitende Bildwandler im allgemeinen schnell abgetastet werden, weshalb Geräte mit diesen Bildwandlern eine beträchtliche Stromversorgung für die Abtasteinrichtung erfordern.
Parallel arbeitende Bildwandler sind auch bekannt, und zwar mit einer Spalte von diskreten Detektorelementen. Für diese Bildwandler wird das thermische Bild Band für Band abgetastet, d. h. mehrere Zeilen bei jeder Abtastung, und nicht Zeile für Zeile, was eine Verringerung in der Abtast­ geschwindigkeit und im Stromverbrauch gestattet. Parallel arbeitende Detektoren zeigen jedoch einen schlechteren Signal/Rausch-Abstand.
Die Vorteile sowohl von seriell als auch von parallel arbeitenden Bildwandlern sind in zweidimensionalen Bild­ wandlern zusammengefaßt worden. Typischerweise besitzt ein derartiger 2D-Bildwandler mehrere diskrete Detektorelemente, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Falls jedoch die Signalverarbeitung außen erfolgt, bewirkt die große An­ zahl von Zuleitungen ähnliche Schwierigkeiten bei der Kühlung. Auch wo - wahlweise - diese Bauelemente mit Substrat-Bauteilen verbunden sind, kann die relativ große Anzahl von einzelnen Bauelement-Verbindungen zu Schwierig­ keiten bei der Anpassung, der Bildwandler-Zuverlässigkeit und dem Herstellungs-Aufwand führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die aufgezeigten Schwierigkeiten zu vermeiden.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Bei einem derartigen Bildwandler kann jede Streifen­ länge zwischen benachbarten Auslese-Bereichen eine innere Signalintegration vornehmen, wenn ein Infrarot-Bild synchron zur Phototräger-Drift in der oben beschriebenen Weise ab­ getastet wird. Die Integration ist vergleichbar mit einer Summation über verschiedene diskrete Detektor-Elemente. Durch das Vorhandensein von mehreren Auslese-Bereichen wird der serielle Inhalt erhöht. Der parallele Inhalt wird proportional zur Anzahl der Detektor-Streifen erhöht. wenn der Bildwandler in einem Abtastsystem benutzt wird, gestattet die geringe Beabstandung der Streifen eine opti­ male Ausnutzung der Brennebenenfläche.
Jeder Auslese-Bereich kann durch eine Diode gebildet sein und erfordert dann nur einen einzelnen Ausgangsanschluß, um die Detektion der Phototräger-Dichte in einem örtlichen Bereich um die Diode zu erleichtern.
Wahlweise kann jeder Auslese-Bereich durch ein Paar gesonderte Kontakte gebildet sein, die in Längsrichtung des Streifens getrennt sind.
Die Verbindung mit den Auslese-Bereichen der Detektor- Streifen kann durch benachbarte Elektroden-Auflagen er­ folgen, wobei die Detektor-Streifen so angeordnet sind, daß die Auslese-Bereiche gegeneinander versetzt sind, damit die Elektroden-Auflagen Seite an Seite liegen. Es ist je­ doch nicht sehr vorteilhaft, daß die Elektroden-Auflagen, die Kontakt zu den innersten Streifen-Detektoren geben, auf den äußersten Detektoren aufliegen, so daß das Strah­ lungsbild während des Betriebs verdunkelt und damit die verfügbare effektive Detektor-Fläche verringert wird. Obwohl eine derartige Verringerung in Bildwandlern mit nur einer geringen Anzahl von z. B. vier parallelen Strei­ fen-Detektoren tragbar sein mag, ist sie es nicht mehr, wenn ein größerer paralleler Inhalt erforderlich ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht das Isolier-Substrat aus einem Verbundstoff mit einer Grund- Schicht aus Halbleitermaterial, auf deren Oberseite eine Isolierstoff-Schicht liegt, wobei eine Verbindung mit den Auslese-Bereichen durch mehrere dotierte leitende Bahnen in der Grund-Schicht hergestellt wird, und wobei die lei­ tenden Bahnen und die Detektions-Ausgangs-Bereiche durch Verbindungsbrücken aus Metall, die dazwischen eine ohmsche Verbindung herstellen, verbunden sind und wobei die Ver­ bindungsbrücken durch Fenster im Isolierstoff hindurch ver­ laufen.
Vorzugsweise können die Detektor-Streifen an den Aus­ lese-Bereichen ausgespart sein, um bei enger Beabstandung der benachbarten parallelen Streifen Raum für die Über­ brückungsverbindung zu schaffen. Die entsprechende Erhöhung des elektrischen Felds für die Betriebs-Vorspannung in der Nähe der Auslese-Bereiche und damit die Erhöhung der Signalspannung sind ebenfalls vorteilhaft.
Vorzugsweise ist das Halbleitermaterial vom p-Typ, während die dort eingebetteten leitenden Bahnen überschuß­ dotiert sind, d. h. vom n⁺-Typ. Diese Materialwahl fördert im allgemeinen einen niedrigeren Leiter-Widerstandswert gegenüber Kombinationen vom entgegengesetztem Polaritäts- Typ.
Da der Widerstandswert der leitenden Streifen unver­ meidbar ein Johnson-Rauschen (auch thermisches oder Wärme- Rauschen genannt) verursacht, sind die leitenden Streifen vorzugsweise so bemessen, daß sie für jeden An­ schluß denselben Widerstandswert besitzen. Auf diese Weise können Rausch-Komponenten ohne unerwünschtes Gewichten (Bewerten) integriert werden.
Wenn die Detektoren auf einem derartigen Verbund- Isolier-Substrat montiert sind, kann eine Signalverarbei­ tungsschaltung in der Halbleiter-Grund-Schicht um die montierten Detektoren herum eingebaut sein. Wahl- und vorzugsweise kann die Signalverarbeitungsschaltung in der Halbleiter-Grund-Schicht unter den aufliegend montierten Detektoren eingebaut sein. Für jeden Streifen können die Auslese-Bereiche untereinander durch eine Zeitverzögerungs- Integrations-Schaltung innerhalb des Substrats verbunden sein. Jeder Streifen erfordert dann nur eine einzige Ver­ bindung von den Auslese-Bereichen zum Außenraum des Bild­ wandlers.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispiels­ weise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Thermo-Bildwandler;
Fig. 2 einen Querschnitt x-x durch den Bildwandler von Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein abgewandeltes Aus­ führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Thermo- Bildwandlers (wobei Einzelheiten der Anordnung der Anschlüsse zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen sind);
Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts des Bildwandlers von Fig. 3, woraus Einzel­ heiten der Anschluß-Anordnung ersichtlich sind;
Fig. 5 und 6 Querschnitte y-y bzw. z-z von Fig. 4 des Bildwandlers von Fig. 3 und 4; und
Fig. 7 eine Abbildungsoptik mit einem Bildwandler in der Brennebene.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Thermo-Bildwandler 1 mit einem Aluminiumoxid(Saphir)-Substrat 3 versehen, das vier Streifen-Detektoren A, B, C und D trägt, die jeweils einen Streifen 5 aus Cadmium-Quecksilber-Tellurid (CMT) als Photoleiter, z. B. Cd0,2Hg0,8Te, aufweisen. Diese An­ ordnung wird hergestellt durch Aufkleben einer Übermaß- Scheibe von CMT auf das Isolier-Substrat mit einem Epoxy­ harz-Klebstoff, photolithographisches Vorgeben des Strei­ fen-Musters mittels eines Photoresist(Photolack)-Materials und Zerschneiden der Scheibe in diesem Muster mittels Ionen­ strahl-Fräsens (vgl. z. B. die GB-Patentanmeldungen 31 749/78, 31 750/78 und 31 751/78). Wenn die Anordnung in dieser Weise hergestellt worden ist, können die Streifen in genauer Parallelität und mit minimalem Abstand zwischen jedem Streifen ausgebildet sein. Die geringe Beabstandung der Streifen A-D - der Abstand beträgt ca. 12 µm - sichert eine optimale Ausnutzung der Bildwandlerfläche für die Strahlungs-Detektion. Eingangs- und Ausgangs- Vorspannungs-Kontakte 11 bzw. 13 sind mittels Zerstäuben von Chromnickel-Gold (Nichrome-Gold) aufgetragen, wobei diese Kontakte am Ende der CMT-Streifen 5 vorgesehen sind. Eine reflektionsmindernde Beschichtung 9 befindet sich auf den oberen freiliegenden Flächen des Bildwandlers, z. B. eine dünne Schicht Zinksulfid wird auf diese Flächen auf­ gestäubt und in herkömmlicher Weise gemustert, um Fenster 10 der CMT-Streifen übrigzulassen, die freiliegen, um die Kontakt-Metallisierung zu erleichtern. Auslese-Bereiche A 1, A 2, . . ., D 4 werden durch paarweise elektrische Kontakte A 1′, A 2′, . . ., D 4′, die ebenfalls aus Chromnickel-Gold- Werkstoff bestehen, gebildet. Diese Auslese-Bereiche liegen zwischen den Vorspannungs-Kontakten 11, 13 jedes Streifens und sind gleich beabstandet. Die elektrischen Kontakte A 1′, A 2′, . . ., D 4′ haben jeweils einen Paar-Abstand von ca. 150-60 µm, wobei jedes Paar von seinem benachbarten Paar konstant um ca. 400 µm beabstandet ist. Die Schrittweite des Bildwandlers beträgt ca. 75 µm, wobei jeder Streifen ca. 63 µm breit ist. Die Auslese-Bereiche der inneren Streifen-Detektoren B, C haben aufliegende Leiter-Verbin­ dungen, die ebenfalls die Streifen A bzw. D überlagern. Die Lage der Auslesebereiche B 1- B 4 und C-C 4 ist relativ zu den Bereichen A 1- A 4 bzw. D 1- D 4 versetzt, so daß Leiter-Anschlüsse A 1′ und B 1′, A 2′ und B 2′, . . ., C 4′ und D 4′ seitlich versetzt liegen können. Die Vorspan­ nungs-Kontakte 11 sind ebenfalls versetzt angeordnet, so daß ein gemeinsamer Abstand zwischen den Kontakten 11 und dem ersten Paar Kontakte A 1′, B 1′, C 1′ und D 1′ jedes De­ tektors unterhalten wird. Das zweite Glied jedes der An­ schluß-Kontakt-Paare A 4′-D 4′ ist durch jeden der Vor­ spannungs-Kontakte 13 vorgesehen. Die Vorspannungs-Kontakte 13 sind daher ähnlich versetzt angeordnet, um eine konstante Beabstandung zu unterhalten, d. h. die Abstände: A 1′ zu A 2′, . . ., A 3′ zu A 4′; B 1′ zu B 2′ . . ., B 3′ zu B 4′ usw. sind sämtlich gleich.
Im Betrieb wird der eben erläuterte Bildwandler 1 in die Brennebene einer Abbildungsoptik 31 gemäß Fig. 7 ge­ bracht. Die Abbildungsoptik 31 hat eine Linse 33, einen Zeilenabtastspiegel 35 und einen Bandausblendspiegel 37. Wenn der Zeilenabtastspiegel 35 umläuft, wird ein Infrarot- Strahlungsbild I einer Thermo-Szene S entlang dem Bild­ wandler 1 in einer Richtung parallel zu jedem Streifen- Detektor A-D abgetastet, d. h. in Pfeilrichtung gemäß Fig. 1 und 7. Entsprechend der fokussierten Strahlung werden Phototräger in jedem Streifen-Detektor erzeugt, wobei die örtliche Dichte dieser Phototräger von der ört­ lichen Bildintensität und der Belichtungsdauer abhängt. Der Bildwandler wird von einer (nicht gezeigten) äußeren Stromquelle gespeist und wird auf Flüssigstickstoff- Temperatur gekühlt. Unter Betriebs-Vorspannungs-Bedingungen bewirkt das elektrische Feld, das entlang jedem Streifen- Detektor erzeugt wird, daß die Phototräger in Richtung vom Kontakt 11 zum Kontakt 13 mit einer Geschwindigkeit driften, die der Geschwindigkeit V I des abgetasteten Bilds I ent­ spricht. Wenn das Bild entlang jedem Streifen abgetastet wird, driften die Phototräger synchron, wobei die Photo­ träger-Dichte zunimmt, wenn eine interne Zeitintegration stattfindet, und zwar während der Bewegung der Phototräger von einem Auslese-Bereich zum nächsten. Vorzugsweise ist - zur Verringerung von Rausch-Korrelation - der Abstand zwischen benachbarten Auslese-Bereichen nicht kürzer als die mittlere Weglänge der Phototräger unter Betriebs- Bedingungen, d. h. das Produkt von mittlerer Minoritäts­ träger-Lebensdauer und ambipolarer Drift-Geschwindigkeit.
Ein beträchtlicher Anteil der auf der ersten Länge, 11- A 1, des Detektors A erzeugten Phototräger rekombiniert vor Erreichen des zweiten Detektions-Bereichs A 2; ähnlich rekombinieren Phototräger, die auf der Länge A 1-A 2 er­ zeugt sind, vor Erreichen des Detektions-Bereichs A 3 usw.
Daher verhält sich der Streifen-Detektor A, der mit einer Anzahl sich gleich erstreckender Integrationslängen 11- A 1, A 1-A 2, . . ., A 3-A 4, versehen ist, ähnlich wie vier diskre­ te (Einzel-Detektions-Bereichs-)Streifen-Detektoren gemäß GB-PS 14 88 258, jedoch mit nur zwei Vorspannungs-Kontakten.
An jedem der Paar-Kontakte A 1′-A 4′, . . ., D 1′-D 4′ sind äußere Verstärker angeschaltet, und die Signale für jeden Streifen-Detektor erfahren eine angemessene zeitliche Verzögerung, um die endliche Abtastzeit der Bildpunkte von einem Detektions-Bereich zum nächsten zu kompensieren. Wenn das Bild entlang dem Bildwandler abgetastet worden ist, wird der Bandausblendspiegel 37 weiter bewegt, und die Neu­ einstellung des Zeilenabtastspiegels 35 bewirkt, daß das Bild I einen Rücklauf erfährt und das nächstbenachbarte Band der Infrarot-Strahlungs-Szene S abgetastet wird. Die­ ses Vorgehen wird so lange wiederholt, bis die Strahlungs- Szene Band für Band abgetastet worden ist, d. h. die ganze Szene S.
Beim abgewandelten Ausführungsbeispiel des Bildwandlers 1′ von Fig. 3 bis 6 sind acht Streifen-Detektoren A-H vor­ gesehen, die auf einem Isolier-Verbund-Substrat 3 aufgebracht sind. Jeder Streifen-Detektor benutzt einen Eingangs-Vor­ spannungs-Kontakt 11 und einen Ausgangs-Vorspannungs- Kontakt 13 aus Chromnickel-Gold-Material an beiden Enden. Zwischen diesen Kontakten sind vier Auslese-Bereiche A 1-A 4, . . ., H 1-H 4 vorgesehen, die entlang jedem Streifen 5 aus CMT-Material gleich beabstandet sind. Die Detektoren sind eng beabstandet, und die Streifen 5 sind an jedem Auslese- Bereich A 1, . . ., H 4 ausgespart, um Raum für eine Kontakt- Verbindung mit dem unter liegenden Substrat 3 zu schaffen. Das Verbund-Substrat 3 besitzt eine Grund-Schicht 3 B aus Halbleitermaterial, die an ihrer Oberseite mit einer dünnen Schicht 3 A aus Isolierstoff bedeckt ist. Das Halbleiter­ material kann ein Intrinsic-Silicium mit einer typischen Majoritätsträger-Dichte von ca. 5 × 1014/cm3 sein, und die Isolierstoff-Schicht 3 A kann Siliciumoxid sein, das durch herkömmliche gesteuerte Oxidation auf dem unter lie­ genden Silicium 3 B aufgewachsen ist.
Eine Muster-Anordnung von leitenden Bahnen 21 ist in der Halbleiter-Grundschicht 3 B ausgebildet, und zwar durch Diffusion oder Ionen-Implantation eines n-Dotier­ stoffs, z. B. Phosphor. Das Dotieren wird so gesteuert, daß eine Überschuß-n-Träger-Konzentration von ca. 1 × 1015/cm3 vorhanden ist. Jede leitende Bahn 21 ist von der benachbar­ ten leitenden Bahn durch ein Kanal-Trennetzwerk 23 isoliert. Dieses Netzwerk kann ähnlich wie die leitenden Bahnen her­ gestellt werden, indem ein p-Dotierstoff, z. B. Bor, be­ nutzt wird. Das Kanal-Trennetzwerk 23 hat eine p-Träger- Konzentration von ca. 1 × 1019/cm3. Eine isolierende Oxid­ schicht 3 A liegt auf dieser gesamten Oberseite.
In der Nähe der ausgesparten Detektions-Ausgangs- Bereiche A 1, . . ., A 4 ist Isolierstoff 3 A entfernt, um Fenster 24 der leitenden Bahnen 21 in der Grund-Schicht 3 B freizulassen. Verbindungsbrücken 25 aus Metall, z. B. Chromnickel-Gold, sind vorhanden, um die Auslese-Bereiche zu begrenzen und mit den leitenden Bahnen 21 zu verbinden, wobei jede Verbindungsbrücke mit einem anderen der leitenden Bahnen 21 verbunden ist. Die Verbindungsbrücken 25 sind paarweise vorgesehen, so daß sie Spannungs-Detektions- Kontakte bilden.
Isolierstoff ist auch entfernt, um Fenster 27 der unter-liegenden leitenden Bahnen 21 freizulassen und deren weiteren Anschluß an Ausgangs-Anschluß-Plättchen 29 zu gestatten. Zur Verringerung von Signalrauschen ist jede leitende Bahn so bemessen, daß sie ungefähr denselben Widerstandswert zwischen den Fenstern 24 und 27 besitzt. Die längsten leitenden Bahnen 21, die sich zu den innersten Detektoren D und E erstrecken, sind daher am breitesten.
Es ist ersichtlich, daß Verstärker und Zeitverzögerungs­ sowie Integrations-Bauteile in der Halbleiter-Grundschicht 3 B um die Streifen 5 herum vorgesehen und direkt mit den lei­ tenden Bahnen 21 verbunden werden können. Wahlweise können anstelle der leitenden Bahnen 21 Verbindungen direkt von den Auslese-Bereichen A 1-H 4 zu Halbleiterbauteilen hergestellt werden, die in der Grund-Schicht 3 B vorgesehen sind, wobei diese Bauteile im Bereich unter dem Streifen 5 angeordnet sind.
Für eine höhere Fertigungsausbeute können die Kontakt- Verbindungen zwischen den Detektoren 5 und den leitenden Bahnen 21 folgendermaßen hergestellt werden:
Ausgehend von dem Silicium-Substrat 3 B mit einer oxi­ dierten Oberseite 3 A und vorgeformten leitenden Bahnen 21, wird eine Schicht von Negativ-Photoresist auf die Ober­ seite gesponnen, wobei die Fenster durch Belichten und Ent­ fernen des entsprechenden Resist-Anteils erzeugt werden. Das Substrat wird dann geätzt, um Fenster in der Silicium­ oxid-Oberflächenschicht 3 A zu entfernen, und der verblei­ bende Photoresist wird entfernt. Aluminium wird auf die freiliegenden Flächen aufgedampft. Eine Schicht von Nega­ tiv-Photoresist wird dann auf die Oberseite des Aluminiums gesponnen, und ein Muster von Masken-Bereichen von Photo­ resist photolithographisch über die gesamte Fläche erzeugt. Diese Masken-Bereiche decken sich mit den ursprünglichen Fenstern, sind jedoch kleiner bemessen. Das Aluminium wird dann geätzt, so daß Aluminium-Kontakt-Plättchen 25′ unter­ halb des übrigbleibenden Photoresists verbleiben, und der Photoresist wird entfernt. Da die Masken-Bereiche kleiner als die ursprünglichen Fenster sind, werden noch hervor­ stehende Bereiche von Aluminium um die Kanten der Fenster herum ebenfalls weggeätzt. Die Aluminium-Kontakt-Plättchen werden dann schwach weggeätzt, bis sie mit ihrer freien Fläche koplanar mit oder unter der planaren Fläche der Oxidschicht 3 A liegen. Das Substrat wird dann bei 450- 500°C gebrannt, um eine gute elektrische Kontaktgabe zwichen jedem Aluminium-Kontakt-Plättchen und der unter­ liegenden leitenden Bahn zu sichern. Eine Schicht aus CMT wird dann mit der Substrat-Fläche verklebt, und die Detektor-Geometrie wird wie oben beschrieben hergestellt. Verbindungsbrücken 25 werden dann vervollständigt durch Aufsprühen von Chromnickel-Gold, um eine Kontaktgabe zwi­ schen Bereichen auf dem Detektor-Streifen und den vorge­ formten Aluminium-Kontakt-Plättchen 25′ zu erzielen, wobei letztere während der Geometrie-Ausbildung freiliegen.
Die eben beschriebene Technologie kann auch verwendet werden, um Verbindungen zwischen den Auslese-Bereichen und beliebigen Schaltungen im unter-liegenden Substrat herzu­ stellen.

Claims (11)

1. Thermo-Bildwandler
  • - mit mehreren Infrarot-Strahlungs-Detektor-Streifen, die Seite an Seite von einem Isolier-Substrat getragen sind,
    • - wobei jeder Streifen aus einem Photoleiter besteht und einen Eingangs- sowie einen Ausgangs-Vorspannungs-Kontakt besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß jeder Streifen (A-D; A-H) mehrere Auslese- Bereiche(A 1-D 4; A 1-H 4) besitzt, die entlang ihrer Länge zwischen den Vorspannungs-Kontakten (11, 13) be­ abstandet sind,
  • - daß die Streifen (A-D; A-H) eng beabstandet sind, und
  • - daß die Verbindung mit den Auslese-Bereichen (B 1-C 4; B 1-G 4) mindestens eines Streifens (B, C; B-G) durch mindestens einen Leiter (B′1-C′4; 21) gebildet ist, der sich über jeden Streifen (A, D; G, F . . .) zu einer Seite dieses Streifens (B, C; H, G und H, . . .) erstreckt.
2. Bildwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Isolier-Substrat (3) ein Verbundstoff ist, der aufweist
    • - eine Grund-Schicht (3 B ) aus Halbleitermaterial,
    • - auf deren Oberseite eine Isolierstoff-Schicht aufgetragen ist,
  • - wobei eine Verbindung mit dem Auslese-Bereich durch mehrere dotierte leitende Bahnen (21) innerhalb der Grund-Schicht (3 B) gebildet ist.
3. Bildwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Halbleitermaterial vom p-Typ ist und
  • - daß die leitenden Bahnen (21) darin vom n⁺-Typ sind.
4. Bildwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Leiter (A′1 bis D′4; 21) unterschiedlicher Länge denselben Widerstandswert besitzen.
5. Bildwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß jeder Auslese-Bereich (A 1-H 4) mit einer leitenden Bahn (21) über eine Signalverarbeitungsschaltung im Substrat (3 A, 3 B) verbunden ist.
6. Bildwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Auslese-Bereiche (A 1-H 4) jedes Streifens (A-H) untereinander durch eine Zeitverzögerungs-Integrations- Schaltung im Substrat (3 A, 3 B) verbunden sind, und
  • - daß die Auslese-Bereiche (A 1-H 4) jedes Streifens (A-H) mit der Außenseite des Bildwandlers durch eine einzelne leitende Bahn (21) verbunden sind.
7. Bildwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Detektor-Streifen (A-D; A-H) an den Auslese- Bereichen (A 1-D 4; A 1-H 4) ausgespart sind.
8. Bildwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine Verbindung zwischen den Auslese-Bereichen (A 1-A 4) und den leitenden Bahnen (21) durch vorgeformte metallische Kontakt-Plättchen (25′) unterhalb und benachbart zu den Auslese-Bereichen (A 1-H 4) gebildet ist,
    • - wobei die Oberseite jedes Plättchens (25′) koplanar mit der Oberseite der Isolierstoff-Schicht (3 A ) oder darunter liegt.
9. Bildwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die metallischen Kontakt-Plättchen (25′) aus Aluminium bestehen.
10. Bildwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Auslese-Bereiche (A 1-D 4) benachbarter Streifen (A-D) in Längsrichtung gegeneinander versetzt sind,
  • - wobei die Leiter (A′1-D′4) mit Elektroden-Auflagen (A′1, B′1; C′1, D′1; A′2, B′2; . . .) ausgebildet sind, die Seite an Seite über dem Bildwandler verteilt sind.
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