KR100643708B1 - Bolometer structure with high responsivity - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 적외선 볼로 미터의 구조를 도시한 것이다.Figure 1 shows the structure of a conventional infrared bolometer.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 높은 응답도를 갖는 볼로 미터 구조를 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a bolo meter structure having a high response according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 볼로 미터의 구조를 A-A' 기준으로 절단한 단면도로서, 볼로 미터의 에너지 축적 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the structure of an infrared bollometer according to an embodiment of the present invention, taken along the line A-A ', to illustrate an energy accumulation structure of the bollometer.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 볼로 미터의 구조를 A-A' 기준으로 절단한 단면도로서, 볼로 미터의 측정 및 잔열 방출 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the structure of the infrared bolometer according to an embodiment of the present invention cut along the line A-A ', it is shown to explain the measurement and residual heat emission structure of the bolometer.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
50 : 기판 51 : 하부 전극50
52 : 상부 전극 53 : 볼로 미터의 저항체52: upper electrode 53: resistor of the bolometer
70 : 제1 지지체 80 : 제2 지지체70: first support 80: second support
60 : 신호 다리 90 : 저항체 다리60: signal bridge 90: resistor bridge
본 발명은 적외선 검출기인 볼로 미터 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 신호를 읽어낼 때와 신호를 읽어낸 후 볼로 미터의 저항체 내의 잔류열을 제거할 때만 저항체에 접촉되는 별도의 두 다리를 구비한 볼로 미터에 관한 것이다.The present invention relates to a ballometer structure as an infrared detector, and more particularly, includes two separate legs contacting the resistor only when reading out the signal and after removing the residual heat in the resistor of the ballometer after reading the signal. One is about a meter.
일반적으로 볼로 미터는 적외선 센서의 일종이며, 이는 물체에서 방사되는 적외선을 흡수하고, 흡수된 적외선은 열에너지로 변환되면서 볼로 미터의 저항체 내의 온도를 상승시킨다. 이러한 온도 상승은 전기 저항을 변화시키게 되고, 이 변화된 전기 저항값을 측정하여 물체를 감지 및 방사 에너지를 측정하는 계기이다.In general, a bolo meter is a kind of infrared sensor, which absorbs infrared rays emitted from an object, and the absorbed infrared rays are converted into thermal energy, thereby raising the temperature in the resistor of the bolo meter. This increase in temperature changes the electrical resistance, and is an instrument that detects an object and measures radiant energy by measuring the changed electrical resistance value.
이러한 볼로 미터는 종래에 민수용과 군수용으로 응용되고 있으며, 물체의 적외선 열을 흡수하는 흡수체와 흡수된 열에 의해 저항값을 변화시키는 저항체가 신호 다리에 의해 기판으로부터 분리되어 있는 구조를 가진다.Such a bolometer has been conventionally applied for civil and military purposes, and has a structure in which an absorber that absorbs infrared heat of an object and a resistor that changes resistance value by absorbed heat are separated from a substrate by a signal bridge.
이하, 종래의 볼로 미터의 구조를 상세하게 설명하고 그에 따른 문제점을 설명한다.Hereinafter, the structure of the conventional boulometer will be described in detail and the problems according to it.
도 1은 종래의 적외선 볼로 미터의 구조를 도시한 것이다.Figure 1 shows the structure of a conventional infrared bolometer.
도시된 바와 같이, 종래에 사용되고 있는 볼로 미터 구조는 신호를 읽어내는 집적회로가 내장되어 보호층으로 코팅된 하부 기판(10)과, 적외선을 흡수하는 흡수층(미도시)과 상기 흡수층으로부터 흡수된 적외선 열에 의해 저항값이 변하는 저항체(미도시)를 구비하고 상기 하부 기판(10)과 소정의 공간을 갖으며 서로 이격되어 있는 상부 기판(20)과, 상기 상부 기판(20)과 하부 기판(10)을 기계적 또는 전기적으로 연결하는 신호 다리(30)로 이루어진다.As shown, the conventional bolometer structure has a
상기와 같은 구조에 따라, 볼로 미터는 상부 기판(20)의 저항체로부터 신호를 신호 다리(30)를 통해 입력받는다. 입력받은 신호는 하부 기판(10)의 집적회로에서 그 신호를 제어하여 출력함으로써 외부 물체의 온도를 감지할 수 있게 된다.According to the structure as described above, the bolometer receives a signal from the resistor of the
볼로 미터는 성능을 향상시키기 위해 방사되는 적외선 열을 손실 없이 흡수하여야 하며, 신호를 측정한 후 볼로 미터 저항체 내의 잔열을 완전히 제거하는 것이 중요한 문제가 된다.In order to improve performance, the bolo meter must absorb radiant infrared heat without loss, and it is important to completely remove the residual heat in the bolo meter resistor after measuring the signal.
따라서, 종래의 볼로 미터에서는 신호 다리(30)가 상기 상부 기판(20) 및 하부 기판(10)을 기계적으로 연결하는 역할을 하는 동시에, 신호 측정 후 잔열을 제거할 수 있는 역할을 하게 된다.Therefore, in the conventional bolometer, the
그러나, 상기와 같은 신호 다리(30)는 전기적 신호를 전달할 수 있는 금속체로 이루어져 있어 높은 열 전도성을 갖는 반면, 적외선 열을 흡수할 때 적외선 열의 손실을 가져오는 문제가 있다.However, the
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로, 볼로 미터의 열전도성을 낮추어 성능을 향상시키기 위해 신호 다리(30)를 길게 만들고 있지만, 화소의 크기가 결정되어있기 때문에 신호 다리(30)를 길게 하는 것은 한계가 있다.As a method for solving the above problem, the
또한, 기존의 볼로 미터의 구조에서 신호 다리(30)를 길게 하여 열전도성을 낮추게 되더라도, 신호를 읽어낸 후 볼로 미터 저항체에 저장된 열을 완전히 제거하지 못하는 경우가 발생한다. 이 경우, 잔류열은 셀프히팅(self heating)과 함께 저항체의 온도를 높이는 결과가 되어 볼로 미터의 성능을 저하하게 된다.In addition, even when the
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 에너지를 손실 없이 흡수하기 위한 방법으로 전압 인가 유무에 따라 온(on) 또는 오프(off) 되는 별도의 두 다리를 구비한다. 이는 신호를 읽어낼 때 또는 신호를 읽어낸 후 볼로 미터 저항체 내의 잔류열을 제거하여 높은 응답도를 갖는 볼로 미터 구조를 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above-described problem is to provide two separate legs which are turned on or off depending on whether voltage is applied in a method for absorbing energy without loss. This removes the residual heat in the bollometer resistors when reading or after reading the signal, resulting in a high bollometer structure.
본 발명의 목적은, 별도의 두 다리를 구비함으로써, 열전도도를 배제하여 낮은 열전도도를 갖는 높은 응답도를 갖는 볼로 미터 구조를 제공한다.It is an object of the present invention to provide a bollometer structure having a high response with low thermal conductivity by eliminating thermal conductivity by providing two separate legs.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 높은 응답도를 갖는 볼로 미터 구조는, 다수 개의 기판이 소정의 공간을 갖고 이격되며, 지지 다리에 의해 연결되어 있는 적외선 열을 검출하는 볼로 미터 구조에 있어서, 신호를 읽어내는 기판; 기판 상면에 형성되는 하부 전극; 하부 전극과 소정의 공간으로 이격되는 상부 전극; 상부 전극과 소정의 공간으로 이격 되는 볼로 미터의 저항체; 상부 전극을 지지하도록 상부 전극과 하부 전극 사이에 형성되는 제1 지지체; 및 볼로 미터의 저항체를 지지하도록 볼로 미터의 저항체와 상부 전극 사이에 형성되는 제2 지지체; 기판 위에 고정되어 상기 볼로 미터의 저항체와 전기적으로 온-오프 되는 신호 다리; 를 포함하고, 하부 전극과 상부 전극 간에 소정의 전압 인가에 따라, 상부 전극이 하부 전극 방향으로 휘어지도록 하여, 제2 지지체에 의해 볼로 미터의 저항체가 신호 다리와 전기적으로 온되는 것을 특징으로 이루어진다.The high responsive ballometer structure according to the present invention for achieving the above object is a ballometer structure that detects infrared heat connected by a support leg with a plurality of substrates having a predetermined space. A substrate for reading out a signal; A lower electrode formed on the upper surface of the substrate; An upper electrode spaced apart from the lower electrode in a predetermined space; A resistor of a ballometer spaced apart from the upper electrode in a predetermined space; A first support formed between the upper electrode and the lower electrode to support the upper electrode; And a second support formed between the resistor of the bolometer and the upper electrode to support the resistor of the bolometer; A signal leg fixed on the substrate and electrically on-off with the resistor of the bolometer; And a predetermined voltage applied between the lower electrode and the upper electrode, such that the upper electrode is bent in the lower electrode direction so that the resistor of the bolometer is electrically turned on with the signal leg by the second support.
여기서, 제1 지지체 및 제2 지지체는 각각 2개의 지지체가 대각선 방향으로 엇각을 이루며 형성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the first support and the second support each have two supports formed at an angle in the diagonal direction.
여기서, 신호 다리가 'ㄱ'자 형태를 갖는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the signal bridge has a '-' shape.
여기서, 신호 다리는 볼로 미터의 저항체로부터 소정 간격만큼 이격 되어 형성되는 것이 바람직하다.Here, the signal bridge is preferably formed spaced apart from the resistor of the bolometer by a predetermined interval.
여기서, 신호 다리는 Al, Au, Ni, Ti 또는 Cr 중 어느 한 가지 물질을 이용하여 단층으로 형성되거나 또는 상기 단층을 제1층으로 하고, 제2층에 Polysilicon, SiO2, SixNy 또는 Silicon 중 어느 한 가지 물질을 증착하여 다층으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the signal bridge is formed of a single layer using any one of Al, Au, Ni, Ti, or Cr, or the single layer is the first layer, and the polysilicon, SiO 2 , Si x N y is formed on the second layer. or It is preferable to form a multilayer by depositing any one material of silicon.
여기서, 하부 전극 상면에 절연물질을 증착한 후 하부 전극과 상부 전극 간에 소정 간격만큼 떨어져 형성하는 것이 바람직하다.Here, after depositing an insulating material on the upper surface of the lower electrode, it is preferable to form a predetermined distance apart from the lower electrode and the upper electrode.
여기서, 상부 전극은 Al, Au, Ni, Ti 또는 Cr 중 어느 한 가지 물질을 이용하여 단층으로 형성되거나 또는 상기 단층을 제1층으로 하고, 제2층에 Polysilicon, SiO2, SixNy 또는 Silicon 중 어느 한 가지 물질을 증착하여 다층으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the upper electrode is formed of a single layer using any one material of Al, Au, Ni, Ti, or Cr, or the single layer is the first layer, Polysilicon, SiO 2 , Si x N y in the second layer or It is preferable to form a multilayer by depositing any one material of silicon.
여기서, 하부 전극과 상부 전극 간에 소정의 전압 인가 시간은, 수 밀리 세컨드 동안이고, 수 밀리 세컨드 경과 후 상기 하부 전극과 상부 전극 간에 전압이 인가되지 않는 것이 바람직하다.Here, the predetermined voltage application time between the lower electrode and the upper electrode is for a few milliseconds, it is preferable that no voltage is applied between the lower electrode and the upper electrode after a few milliseconds.
여기서, 소정의 전압 인가 시간에는, 기판에서 신호 다리를 통하여 볼로 미 터의 저항체의 신호를 읽은 후, 볼로 미터의 저항체에 저장되어 있는 열을 완전히 제거하는 것이 바람직하다.Here, at a predetermined voltage application time, it is preferable to completely remove the heat stored in the resistor of the bolo meter after reading the signal of the resistor of the bollometer from the substrate through the signal bridge.
여기서, 볼로 미터의 저항체는 제2 지지체에 의해 지지가 되는 부위에 소정 영역이 절취 된 저항체 다리를 가져 열 전도성을 최소화하는 구조인 것이 가장 바람직하다.Here, the resistor of the bolometer is most preferably a structure that minimizes the thermal conductivity by having a resistor leg with a predetermined region cut in a portion supported by the second support.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 높은 응답도를 갖는 볼로 미터 구조를 설명 하자면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 2 to 4 will be described a bollometer structure having a high response according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 높은 응답도를 갖는 볼로 미터 구조를 도시한 사시도 이다.Figure 2 is a perspective view showing a bolo meter structure having a high response according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 높은 응답도를 갖는 볼로 미터 구조는, 신호를 읽어내는 기판(50) 위에 하부 전극(51)이 형성된다.As shown, in the bolometer structure having a high responsiveness, a
여기서, 하부 전극(51) 상면에는 절연물질이 추가로 증착 형성된다.Here, an insulating material is further deposited on the upper surface of the
상부 전극(52)은 레저넌트 캐비티(resonant cavity)를 형성하기 위한 반사 층 역할도 하도록 하부 전극(51)과 소정공간 이격 되어 형성된다.The
볼로 미터의 저항체(53)는 상부 전극(52)과 소정공간 이격 되도록 형성된다.The
여기서, 볼로 미터의 저항체(53)는 흡수층(미도시)이 그 위에 형성되어 흡수층(미도시)으로부터 흡수된 적외선 열에 의해 저항값이 변하게 된다.Here, in the
한편, 볼로 미터의 저항체(53)가 형성된 박막과 상부 전극(52)을 각각 지탱하도록 하는 제1 지지체(70) 및 제2 지지체(80)는 다음과 같이 형성된다.On the other hand, the
하부 전극(51)과 상부 전극(52)의 이격 된 공간을 지지하도록 제1 지지체 (70)가 형성된다.The
상부 전극(52)과 볼로 미터의 저항체(53)의 이격 된 공간을 지지하도록 제2 지지체(80)가 형성된다.The
여기서, 제1 지지체(70) 및 제2 지지체(80)는 각각 2개의 지지체가 대각선 방향으로 엇각을 이루며 형성된다.Here, the
상부 전극(52)과 볼로 미터의 저항체(53) 사이에 형성된 신호 다리(60)는 그 일측이 기판(50)에 형성되고, 그 타측이 상부 전극(52)과 볼로 미터의 저항체(53) 사이의 이격 된 공간에 떠 있는 형태를 취하게 된다.The
또한, 신호 다리는 'ㄱ'자 형상을 갖는다.In addition, the signal leg has a '-' shape.
여기서, 신호 다리(60)는 신호를 읽어낼 때와 신호를 읽어낸 후 저항체의 잔류열을 제거할 때만 저항체에 접촉된다.Here, the
한편, 볼로 미터의 저항체(53)에는 볼로 미터의 열 전도도를 결정하는 저항체로 형성된 저항체 다리(90)가 더 형성된다.On the other hand, a
여기서, 저항체 다리(90)는 볼로 미터의 저항체(53)의 어느 한쪽 대각선 방향으로 대향 되도록 형성된다.Here, the
또한, 저항체 다리(90)는 제2 지지체(80)에 의해 지지 되는 부위에 형성되는 것으로 소정 영역이 절취 된 다리를 가져 열 전도성을 최소화하는 구조를 띄게 된다.In addition, the
전술한 바와 같은 구조를 갖는 볼로 미터 구조를 제작함에 있어서, 신호를 읽어내는 기판(50)을 실리콘나이트라이드 (SixNy) 등의 절연 물질로 보호하고, 그 위에 하부 전극(51)으로 사용될 물질 Al(알루미늄), Au(금), Ni(니켈), Ti(티탄) 또는 Cr(크롬) 중 어느 하나를 이용하여 증착 형성된다.In fabricating the ballometer structure having the structure as described above, the
레저넌트 캐비티로 사용될 상부 전극(52)은 응력을 고려하여 평평하게 하는데, 이에 따라 절연 물질이 필요하게 되며 상부 전극(52)은 다음과 같이 형성된다.The
상부 전극(52)을 단층으로 형성할 경우 Al, Au, Ni, Ti 또는 Cr 중 어느 한 가지 물질로 증착 형성된다.When the
다층인 경우 제1층은 Al, Au, Ni, Ti 또는 Cr 중 어느 한 가지 물질로 증착 형성되고, 제2층은 Polysilicon, SiO2 또는 SixNy 중 어느 한 가지 물질로 증착 형성된다.In the case of a multilayer, the first layer is formed by depositing any one of Al, Au, Ni, Ti, or Cr, and the second layer is made of Polysilicon, SiO 2 Or Si x N y .
여기서, 신호를 읽어내기 위한 신호 다리(60)를 제작할 때는 다음의 두 가지를 고려하여 설계하는 것이 바람직하다. Here, when manufacturing the
첫째, 신호를 읽어낼 때 저항체의 온도를 급격하게 감소시키지 않도록 한다.First, do not sharply reduce the temperature of the resistor when reading out the signal.
둘째, 신호를 읽어낸 후 잔류열을 완전히 제거할 수 있는 정도의 열 전도성을 갖도록 다층(제1층에는 Al, Au, Ni, Ti 또는 Cr으로, 제2층에는 Polysilicon, SiO2 또는 SixNy 등으로 형성)으로 구성될 수 있도록 한다.Second, multi-layered (Al, Au, Ni, Ti or Cr in the first layer, Polysilicon, SiO 2 or Si x N in the second layer to have a thermal conductivity enough to completely remove the residual heat after reading the signal y, etc.).
이와 관련하여 좀더 상세히 설명하자면, 신호 다리(60)는 단층으로 형성할 경우 Al, Au, Ni, Ti 또는 Cr 중 어느 한 가지 물질로 증착 형성된다.In this regard, in more detail, the
다층인 경우 제1층은 Al, Au, Ni, Ti 또는 Cr 중 어느 한 가지 물질로 증착 형성되고, 제2층은 Polysilicon, SiO2, SixNy 또는 Silicon 중 어느 한 가지 물질로 증착 형성된다.In the case of a multilayer, the first layer is formed by depositing any one of Al, Au, Ni, Ti, or Cr, and the second layer is formed of Polysilicon, SiO 2 , Si x N y. or It is formed by depositing any one of silicon.
한편, 볼로 미터의 저항체(53)를 지탱하고 있는 제1 지지체(70) 및 제2 지지체(80)의 저항체 다리(90)를 통한 열 전도성은 3 × 10-8 W/K 이하의 작은 값을 갖도록 한다.On the other hand, the thermal conductivity through the
또한, 각각의 제1 지지체(70) 및 제2 지지체(80) 상면에 상부 전극(52)과 볼로 미터의 저항체(53)가 형성되고, 볼로 미터의 저항체(53)에 흡수체(미도시)를 증착하여 구성될 수 있도록 한다.In addition, an
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 볼로 미터의 구조를 A-A' 기준으로 절단한 단면도로서, 볼로 미터의 에너지 축적 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the structure of an infrared bollometer according to an embodiment of the present invention, taken along the line A-A ', to illustrate an energy accumulation structure of the bollometer.
도시된 바와 같이, 볼로 미터의 에너지 축적 구조는, 신호를 읽어내는 기판(50)과; 기판 위에 형성된 하부 전극(51); 레저넌트 캐비티를 형성하기 위한 반사 층 역할도 하는 상부 전극(52); 흡수층(미도시)으로부터 흡수된 적외선 열에 의해 저항값이 변하는 볼로 미터의 저항체(53); 상부 전극(52)과 볼로 미터의 저항체(53) 사이에 형성된 신호 다리(60)로 이루어진다. 이때, 신호 다리(60)는 신호를 읽어낼 때와 신호를 읽어낸 후 저항체의 잔류열을 제거할 때만 저항체에 접촉되도록 구성된다. 다만, 전반적인 볼로 미터의 구조는 도 2에서 이미 상세히 설명되었고, 볼로 미터의 에너지 축적 구조를 설명하기 위한 구성만 나열한다.As shown, the energy storage structure of the bolometer includes: a
전술한 바와 같은 구조에서, 볼로 미터의 에너지 축적은 다음과 같다.In the structure as described above, the energy accumulation of the bolometer is as follows.
볼로 미터의 저항체(53)는 상부 전극(52)과 소정의 공간을 가지고 이격 된 상태이다. 또한, 신호 다리(60)는 볼로 미터의 저항체(53) 및 상부 전극(52)과도 소정의 공간을 가지고 이격 되어 있다. 이때, 신호를 읽어내는 기판(50)의 상면에 형성된 하부 전극(51)과 상부 전극(52) 간에 전압을 인가하지 않은 상태이다. 이 상태에서 볼로 미터는 외부로부터 적외선을 받아 흡수층(미도시)을 통해 에너지를 축적한다.The
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 볼로 미터의 구조를 A-A' 기준으로 절단한 단면도로서, 볼로 미터의 측정 및 잔열 방출 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the structure of the infrared bolometer according to an embodiment of the present invention cut along the line A-A ', it is shown to explain the measurement and residual heat emission structure of the bolometer.
도시된 바와 같이, 볼로 미터의 측정 및 잔열 방출 구조는, 신호를 읽어내는 기판(50)과; 기판 위에 형성된 하부 전극(51); 레저넌트 캐비티를 형성하기 위한 반사 층 역할도 하는 상부 전극(52); 흡수층으로부터 흡수된 적외선 열에 의해 저항값이 변하는 볼로 미터의 저항체(53); 상부 전극(52)과 볼로 미터의 저항체(53) 사이에 형성된 신호 다리(60)로 이루어진다. 이때, 신호 다리(60)는 신호를 읽어낼 때와 신호를 읽어낸 후 저항체의 잔류열을 제거할 때만 저항체에 접촉되도록 구성된다. 다만, 전반적인 볼로 미터의 구조는 도 2에서 이미 상세히 설명되었고, 볼로 미터의 측정 및 잔열 방출 구조를 설명하기 위한 구성만 나열한다.As shown, the measurement and residual heat release structure of the bolometer includes: a
전술한 바와 같은 구조에서, 볼로 미터의 측정은 다음과 같다.In the structure as described above, the measurement of the bolometer is as follows.
볼로 미터의 에너지 축적 상태에서 상부 전극(52)과 하부 전극(51)에 소정의 전압을 인가한다. 이때, 상부 전극(52)과 하부 전극(51) 간에 정전력이 발생하여 상부 전극(52)은 제1 지지체(70)에 의해 지지가 되지 않는 대각선 부분이 정전력에 의하여 상부 전극(52)은 하부 전극(51) 방향으로 휘어지는 형상이 된다. 이때, 상부 전극(52)을 지지하는 제1 지지체(70)와 대각선 방향 상면에 형성된 제2 지지체(80)가 상부 전극(52)이 휘는 방향과 같이 아래로 딸려 내려오게 된다. 이에 따라 제2 지지체(80)와 연결된 볼로 미터의 저항체(53)가 신호 다리(60)와 접촉되고 전기적으로 온(on)이 된다. 이 상태에서 볼로 미터는 볼로 미터의 저항체(53)와 접촉된 신호 다리(60)를 통해 축적된 에너지를 읽어 측정한다.In the energy accumulation state of the bolometer, a predetermined voltage is applied to the
전술한 바와 같은 구조에서, 볼로 미터의 잔열 방출은 다음과 같다.In the structure as described above, the residual heat emission of the bolometer is as follows.
신호 다리(60)를 통해 축적된 열에너지를 읽어낸 후, 볼로 미터의 저항체(53)에 저장되어있는 열을 완전히 제거하기 위해 볼로 미터의 저항체(53)는 수 밀리 세컨드 동안 신호 다리(60)에 붙어 계속 온(on) 된다. 수 밀리 세컨드 경과 후, 전기적으로 오프(off) 되어 볼로 미터의 저항체(53)와 신호 다리(60)는 분리된다. 이후, 볼로 미터는 에너지 축적 상태로 돌아가서 다시 적외선을 받아 에너지를 축적한다.After reading the accumulated thermal energy through the
여기서, 볼로 미터의 신호 다리(60)가 볼로 미터의 저항체(53)에서 분리된 상태다. 볼로 미터의 열전도는 저항체 다리(90)와 제1 지지체(70) 및 제2 지지체(80)를 통해서만 이루어진다. 이에 따라 신호를 읽어내기 위한 금속 선의 열전도도를 배제할 수 있어서 열 전도성이 기존의 볼로 미터 구조보다 훨씬 낮게 된다. 이러한 낮은 열 전도성에 의해 같은 양의 적외선을 받더라도 기존의 볼로 미터 구조와 비교했을 때보다 훨씬 높은 열에너지가 볼로 미터의 저항체(53)에 저장되어 성능이 향상된다.Here, the
여기서, 신호를 읽어내기 위한 신호 다리(60)의 열전도성은 다음과 같이 두 가지를 고려하여 설계한다. 첫째, 신호를 읽어내는 수 내지 수십 마이크로 초 동안 볼로 미터의 저항체(53)에 저장되어있는 열에너지가 신호 다리(60)를 통해서 기판(50)으로 가능한 한 빠져나가지 않도록 한다. 둘째, 신호를 읽어낸 후 볼로 미터의 저항체(53)에 남아있는 열을 수 밀리 세컨드 동안에 충분히 제거할 수 있는 열 전도성을 갖도록 제작한다.Here, the thermal conductivity of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above may be modified in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 신호를 읽어낼 때에만 볼로 미터의 저항체가 기판으로 접촉할 수 있는 두 다리를 갖는 볼로 미터를 제공한다. 이에따라, 볼로 미터 내의 잔류열을 제거할 수 있고, 열 전도도를 최대한 배제하여 종래의 볼로 미터 구조보다 높은 응답도를 제공할 수 있다. According to the above-described configuration of the present invention, there is provided a ballometer having two legs in which a resistor of the ballometer can contact the substrate only when reading out a signal. Accordingly, residual heat in the bollometer can be removed, and thermal conductivity can be eliminated as much as possible to provide higher responsiveness than conventional bollometer structures.
또한, 본 발명의 구성에 따르면, 상기와 같은 볼로 미터 구조를 제공함으로 써 볼로 미터의 성능을 향상시켜, 민수용과 군수용 등으로 이용되는 볼로 미터에 응용이 가능하게 된다.In addition, according to the configuration of the present invention, by providing the above-described bollometer structure to improve the performance of the bollometer, it is possible to be applied to bollometers used for civil and military purposes.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050090106A KR100643708B1 (en) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | Bolometer structure with high responsivity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050090106A KR100643708B1 (en) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | Bolometer structure with high responsivity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100643708B1 true KR100643708B1 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=37654011
Family Applications (1)
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KR1020050090106A KR100643708B1 (en) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | Bolometer structure with high responsivity |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR100643708B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1019671A (en) | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Nikon Corp | Thermal infrared rays sensor and manufacturing of the same |
-
2005
- 2005-09-27 KR KR1020050090106A patent/KR100643708B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1019671A (en) | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Nikon Corp | Thermal infrared rays sensor and manufacturing of the same |
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