JP5801151B2 - 懸架式ボロメータマイクロプレートに基づく赤外線検出器 - Google Patents
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Description
- 基板と、
- 支持アームによって基板の上方に懸架された、前記放射を検出するボロメータマイクロプレートのアレイと、
- 前記放射のうちマイクロプレートによって吸収されることなく前記マイクロプレートを通過した部分を反射するように、基板上かつマイクロプレートの下に形成された金属反射板と、を備えるボロメータアレイ検出器である。
- 反射板は、マイクロプレートに対向して配置された部分を含み、またマイクロプレートの下に配置されない部分として延び、
- 少なくとも反射板のうちマイクロプレートの下に配置されない部分は、前記放射のうち前記部分に入射する部分を、反射板のうちマイクロプレートの下に配置された部分に向かって伝搬する導波光に結合させることが可能な反復パターンをもつ表面テクスチャを有する。
- 検出表面積を広げることによる懸架式マイクロプレートをもつボロメータ検出器の感度の大幅な増大、
- 多スペクトルの撮像を実行する可能性、(実際には、周期的に構造化することで、1つの波長、たとえば図5に示す場合略λ=11μmの波長を優先的に結合する。したがって、画素ごとに周期性を修正することで、各画素が特有の波長を強める画素のアレイを生成する。)
- 特に1つの偏光を強める可能性、
を実現する。
12 画素
14 ボロメータマイクロプレート
16 基板
18 支持および熱分離アーム
20 反射板
22 第1の部分、中心部分
24 第2の部分、周辺部分
26 平行スリット
28 無地部分
30 金属層
34 樹脂層
36 切込み
38 アイランド
40 金属突起コンタクト
42 樹脂層、リソグラフィマスク
44 切込み
46 部分、犠牲層
Claims (13)
- 所定の赤外線波長範囲内の電磁放射を検出するボロメータアレイ検出器であって、
基板(16)と、
支持アーム(18)によって前記基板(16)の上方に懸架された、前記放射を検出するボロメータマイクロプレート(14)のアレイと、
前記放射のうち前記マイクロプレート(14)によって吸収されることなく前記マイクロプレート(14)を通過した部分を反射するように、前記基板(16)上でマイクロプレート(14)の下に形成された金属反射板(20)と、を備えるボロメータアレイ検出器において、
各マイクロプレート(14)について、
反射板(20)が、前記マイクロプレート(14)の真下に位置する第1の部分(22)を含み、前記第1の部分(22)がマイクロプレート(14)の下に配置されない第2の部分(24)によって拡張されており、
少なくとも反射板(20)のうち前記マイクロプレート(14)の下に配置されない前記第2の部分(24)が、前記放射のうち前記部分(24)上に入射する部分を、前記反射板(20)のうちマイクロプレート(14)の下に配置された第1の部分(22)に向かって伝搬する導波光に結合させることが可能な反復パターンの表面テクスチャを有し、前記導波光と前記マイクロプレート(14)との間にエバネッセント結合をもたらすように前記反射板(20)が前記マイクロプレート(14)の下に配置されていることを特徴とする、ボロメータアレイ検出器。 - 前記反射板が金属からなる層を備え、前記層が金属の下部厚さと金属の上部厚さとに分割され、テクスチャ(26)が金属の上部厚さに形成され、金属の下部厚さが、所定の赤外線波長範囲での前記層の金属の表皮深さよりも少なくとも大きいことを特徴とする、請求項1に記載のボロメータアレイ検出器。
- テクスチャ(26)が、閉じた同心状の輪郭を画定するスリットを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のボロメータアレイ検出器。
- 前記テクスチャが、単一方向に周期的な平行のスリットを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のボロメータアレイ検出器。
- 反射板(20)が、少なくとも前記マイクロプレート(14)のアレイの表面積全体の下で基板(16)を覆う金属層(30)内に形成され、反射板(20)が、金属層(30)のうち反射板(20)の前記テクスチャ(26)の周期性で切れ目を画定する領域(28)を用いて個別化されることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載のボロメータアレイ検出器。
- テクスチャ(26)の前記反復パターンの周期Pが、λ/nより小さく、上式でλが、検出すべき波長の範囲内の波長であり、nが、マイクロプレート(14)を反射板(20)から分離する媒体の屈折率であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載のボロメータアレイ検出器。
- 周期Pが、λ/(3×n)に等しいことを特徴とする、請求項6に記載のボロメータアレイ検出器。
- テクスチャ(26)の深さhが、λ/(5×n)以下であることを特徴とする、請求項6または7に記載のボロメータアレイ検出器。
- テクスチャ(26)の深さhが、λ/(10×n)に等しいことを特徴とする、請求項8に記載のボロメータアレイ検出器。
- テクスチャ(26)の凹状部分が、前記テクスチャの総表面積の50%未満であることを特徴とする、請求項6から9のいずれか一項に記載のボロメータアレイ検出器。
- テクスチャ(26)が、0.05<e/p<0.5になるように選択された幅eを有する周期的スリットからなり、上式でPが、前記テクスチャパターンの周期であることを特徴とする、請求項10に記載のボロメータアレイ検出器。
- マイクロプレート(14)と反射板(20)の間の平均の高さLが、λ/(4×n)以下であることを特徴とする、請求項6から11のいずれかに記載のボロメータアレイ検出器。
- 反射板(20)のうちマイクロプレート(14)の下に位置する部分(22)がテクスチャ化されていないことを特徴とする、請求項1から12のいずれかに記載のボロメータアレイ検出器。
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