RU1266420C - Способ изготовлени болометра - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерени м тепловых потоков излучени , в частности к тепловым приемникам излучени , работающим при низких температурах, может быть использовано дл  регистрации и измерени  мощности излучени .

Целью изобретени   вл етс  увеличение вольт-ватт.най чувст вительности, уменьшение порога чувствительности и улучшение воспроизводимости характеристик болометра.

На фиг:1-4 изображены этапы изготовлени  болометра.

Способ изготовлени  болометра реализуют следующим образом. На диэлектрическую подложку 1 дл  напылени  болометра (фиг.1) накладывают вплотную металлическую маску 2, через которую затем осуществл ют напыление антенной пленки 3. При атом край антенной пленки не образует ступеньки , как и прототипе, поскольку гфи напылении пленки через маску образуетс  область полутени. Затем провод третущь (испарение) антенной пленки лучом лазера (фиг.2). Если этого не сделать, то термочувствительна  пленка будет электрически закорачиватьс  полутенью антенной пленки, что ухудшает чувствительность болометра, т.е. положительного эф фекта получ.ено не будет. Ступенька, образующа с  при рету ши, е 10-20 раз меньше, чем в прототипе, поскольку в области полутени антенна  пленка имеет значительно меньшую толщину , чем в центре пленки. После ретуши маску дл  напылени  термочувствительной пленки совмещают с концами вибраторов пленочной антенны и через нее напыл ют термочувствительную пленку 4 (фиг.З). При этом термочувствительную пленку напыл ют больших размеров, чем требуетс  из услови  согласовани  с антенной, что позвол ет отказатьс  от использовани  сложных установок дл  совмещени  фотошаблонов и осуществл ть совмещение маски термочувствительной пленки с антенной под обычным микроскопом.

Затем ненужную часть термочувствительной пленки испар ют лучом лазеров, довод  сопротивление термочувствительной пленки до величины, требуемой из услови  согласовани  с антенной в рабочей точке (фиг.4).

Таким образом, по предлагаемому способу , в отличие от прототипа, всегда можно добитьс  согласовани  термочувствительной пленки с антенной.

В табпице лриведены сравнительные характеристики болометров, изготовленных различными способами.

Рассмотрим теперь положительный эффект , св занный с улучшением воспроизводимости характеристик болометра при изготовлении многоэлементного болометра

или серии болометров.

Лазерна  ретушь на установке ЭМ-551А обеспечивает получение требуемых размеров антенны и термочувствительной пленки С точностью 0,5 мкм, что позвол ет доводить

0 сопротивление термочувствительной пленки до величины, требуемой из услови  согласовани  с антенной. Это дает возможность получить болометры с одинаковыми характеристиками при изготовлении серии боло5 метров или многоэламентного болометра.

Применение сверхпроводниковой термочувствительной пленки имеет одно важ . ное преимущество. Эффективность работы болометра-, содержащего антенну, зависит

0 от согласовани  входного сопротивлени  антенны с сопротивлением термочувствительной пленки. Максимальное выделение мощности в термочувствительной пленке имеет место в режиме согласовани , когда

5 эти сопротивлени  равны между собой. Так как пленочна  технологи  дает разброс пленок по толщине, то в прототипе услови  согласовани  точно выполнить не удаетс . Так в болометре, изготовленном по способу

0 прототипа, сопротивление термочувствительной пленки составл ло 170 Ом вместо 140 Ом по расчету. В,предлагаемом способе термочувствительна  пленка изготовлена из сверхпроводникового материала, поэто5 му в области сверхпроводникового перехода ее сопротивление можно мен ть в широких пределах от R RH (сопротивление в нормальном состо нии) до R 0 при помощи изменени  рабочей температуры боло0 метра. Таким образом, по вл етс  возможность настраивать термочувствительную пленку на оптимальное согласование с антенной, что невозможно в прототипе. Это также приводит к увеличе5 нию вольт-ваттной чувствительности и y/ify4шению порога чувствительности, а также к возможности точно воспроизводить характеристики болометров пр.и изготовлении серии приемников излучени ,

0 Таким образом, положительный эффект достигаетс  только благодар  совокупности всех существенных признаков, изложенных в формуле изобретени , что говорит о единстве положительного эффекта.

5 Предлагаемый способ изготовлени  болометра , облада  р дом преимуществ по сравнению с известнь1м cпocoбo,м имеет большие перспективы использовани  при создании болометров дл  различных исследрваний , особенно в субмиллиметровой и

миллиметровой област х спектра. В насто щее врем  на основе предлагаемого способа разрабатываютс  болометры дл  приемной системы субмиллиметрового интерферометра .

(56) Хребтов И.А. Быстродействующие термоэдементы и болометры. Оптикомеханическа  промышленность, 11, 1974, с. 55-64. -Т. -L. Hwang. D.B.Rufleitge, S.E.Schwarz, Appl. Phys. Lotr, т, 34,1st 1,1979, с. 9-11.

Claims (1)

1. Формула изобретени  СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БОЛОМЕТРА , включающий создание пленочной антенны и термочувствительной пленки, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  вольт-ваттной чувствительности, уменьше .ни  порога чувствительности и улучшени  воспроизводимости характеристик болометра , пленочную антенну создают путем , I iP игЛ Шг:2 напылени  через маску и ретушировани  лучом лазера, затем термочувствительную пленку создают путем напылени  через маску из сверхпроводникового материала, после чего часть термочувствительной пленки испар ют лучом лазера до получени  сопротивлени  термочувствительной пленки, требуемого из услови  согласовани  с антенной.