RU2010154507A - Многоспектральный датчик - Google Patents

Многоспектральный датчик Download PDF

Info

Publication number
RU2010154507A
RU2010154507A RU2010154507/28A RU2010154507A RU2010154507A RU 2010154507 A RU2010154507 A RU 2010154507A RU 2010154507/28 A RU2010154507/28 A RU 2010154507/28A RU 2010154507 A RU2010154507 A RU 2010154507A RU 2010154507 A RU2010154507 A RU 2010154507A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
sensor
antenna
spectrum
combined
Prior art date
Application number
RU2010154507/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2532650C2 (ru
Inventor
Михаэль ТИЛЬ (DE)
Михаэль ТИЛЬ
Ульрих КАЛЛЬМАНН (DE)
Ульрих КАЛЛЬМАНН
Штефан КУНДЕРМАНН (CH)
Штефан КУНДЕРМАНН
Эрик МОТТЕН (FR)
Эрик МОТТЕН
Аньес АРНО (FR)
Аньес АРНО
Original Assignee
Роберт Бош ГмбХ (DE)
Роберт Бош Гмбх
Сеа Коммиссариат А Л,Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив (Fr)
Сеа Коммиссариат А Л,Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роберт Бош ГмбХ (DE), Роберт Бош Гмбх, Сеа Коммиссариат А Л,Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив (Fr), Сеа Коммиссариат А Л,Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив filed Critical Роберт Бош ГмбХ (DE)
Publication of RU2010154507A publication Critical patent/RU2010154507A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2532650C2 publication Critical patent/RU2532650C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/30Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
    • G01J3/36Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/20Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14643Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649Infrared imagers
    • H01L27/14652Multispectral infrared imagers, having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14665Imagers using a photoconductor layer
    • H01L27/14669Infrared imagers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

1. Многоспектральный датчик (1), имеющий подложку (2) с комплементарной структурой металл-оксид-полупроводник и с микросхемой, по меньшей мере одно состоящее из антенны (3) и приемника (4) комбинированное устройство для детектирования излучения терагерцового диапазона, по меньшей мере одно устройство (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра и по меньшей мере один диод (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра. ! 2. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что состоящее из антенны (3) и приемника (4) комбинированное устройство представляет собой состоящее из антенны и болометра комбинированное устройство или состоящее из антенны и диода комбинированное устройство, прежде всего состоящее из антенны и болометра, из антенны и диода Шотки или из антенны и диода со структурой металл-диэлектрик-металл комбинированное устройство, и/или устройство (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра представляет собой болометр или диод со структурой металл-диэлектрик-металл. ! 3. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет по меньшей мере два разных состоящих из антенн (3) и приемников (4) комбинированных устройства, рассчитанных на детектирование излучения в разных разнесенных друг от друга или граничащих друг с другом либо перекрывающихся между собой частотных диапазонах, и/или по меньшей мере два разных устройства (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра, рассчитанных на детектирование излучения в разных разнесенных друг от друга или граничащих друг с другом либо перекрывающихся между собой част�

Claims (15)

1. Многоспектральный датчик (1), имеющий подложку (2) с комплементарной структурой металл-оксид-полупроводник и с микросхемой, по меньшей мере одно состоящее из антенны (3) и приемника (4) комбинированное устройство для детектирования излучения терагерцового диапазона, по меньшей мере одно устройство (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра и по меньшей мере один диод (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра.
2. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что состоящее из антенны (3) и приемника (4) комбинированное устройство представляет собой состоящее из антенны и болометра комбинированное устройство или состоящее из антенны и диода комбинированное устройство, прежде всего состоящее из антенны и болометра, из антенны и диода Шотки или из антенны и диода со структурой металл-диэлектрик-металл комбинированное устройство, и/или устройство (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра представляет собой болометр или диод со структурой металл-диэлектрик-металл.
3. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет по меньшей мере два разных состоящих из антенн (3) и приемников (4) комбинированных устройства, рассчитанных на детектирование излучения в разных разнесенных друг от друга или граничащих друг с другом либо перекрывающихся между собой частотных диапазонах, и/или по меньшей мере два разных устройства (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра, рассчитанных на детектирование излучения в разных разнесенных друг от друга или граничащих друг с другом либо перекрывающихся между собой частотных диапазонах, и/или по меньшей мере два разных диода (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра, рассчитанных на детектирование излучения в разных разнесенных друг от друга или граничащих друг с другом либо перекрывающихся между собой частотных диапазонах.
4. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет по меньшей мере два разных состоящих из антенн (3) и приемников (4) комбинированных устройства, выполненных таким образом, что терагерцовый диапазон подразделяется на по меньшей мере два поддиапазона, каждый из которых соотнесен соответственно с одним из состоящих из антенн (3) и приемников (4) комбинированных устройств.
5. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет по меньшей мере два состоящих из антенн (3) и приемников (4) комбинированных устройства с антеннами разного конструктивного исполнения.
6. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет по меньшей мере два разных состоящих из антенн (3) и приемников (4) комбинированных устройства, рассчитанных на детектирование излучения в предпочтительно детектируемых полосах частот терагерцового диапазона.
7. Датчик (1) по п.1, отличающийся тем, что он имеет множество состоящих из антенн (3) и приемников (4) комбинированных устройств, устройств (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра и диодов (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра, при этом состоящие из антенн (3) и приемников (4) комбинированные устройства, устройства (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра и диоды (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра расположены в виде растра.
8. Датчик (1) по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что состоящие из антенн (3) и приемников (4) комбинированные устройства, устройства (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра и диоды (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра расположены на нем в виде пикселей растра размером по меньшей мере 20×20 пикселей, например по меньшей мере 50×50 пикселей, прежде всего по меньшей мере 100×100 пикселей.
9. Датчик (1) по пп.1-7, отличающийся тем, что состоящие из антенн (3) и приемников (4) комбинированные устройства, устройства (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра и диоды (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра расположены на нем по симметричной схеме.
10. Датчик (1) по пп.1-7, отличающийся тем, что антенна(-ы) (3) имеет(-ют) металлический слой, и/или полупроводниковый слой, и/или слой из одного или нескольких электропроводных полимеров и/или слой на основе углеродных нанотрубок, проницаемые/проницаемый для излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра и/или излучения средней инфракрасной области спектра.
11. Датчик (1) по пп.1-7, отличающийся тем, что под антенной(-ами) (3) состоящего(-их) из антенны(антенн) (3) и приемника(-ов) (4) комбинированного(-ых) устройства(устройств) расположено одно или несколько устройств (5) для детектирования излучения средней инфракрасной области спектра и/или расположен один или несколько диодов (6) для детектирования излучения в диапазоне от видимой до ближней инфракрасной областей спектра.
12. Датчик (1) по пп.1-7, отличающийся тем, что антенна(-ы) (3) расположена(-ы) на одной или нескольких подложках из не обладающего гальванической проводимостью материала.
13. Датчик (1) по пп.1-7, отличающийся тем, что он имеет многоспектральную оптику, преимущественно отражательную оптику, и/или электронные схемы обработки.
14. Многоспектральная система формирования изображений и/или спектроскопическая система с датчиком по одному из предыдущих пунктов и источником излучения терагерцового диапазона.
15. Способ обнаружения и/или исследования живых организмов, прежде всего людей и животных, предметов и материалов с применением системы по п.14, в которой источник излучения терагерцового диапазона излучает в узкой полосе частот терагерцового диапазона, положение которой изменяют в пределах широкого частотного диапазона, при этом датчиком (1) по одному из пп.1-13 детектируют прошедшее, отраженное и/или рассеянное излучение.
RU2010154507/28A 2008-06-06 2009-05-29 Многоспектральный датчик RU2532650C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008002270A DE102008002270A1 (de) 2008-06-06 2008-06-06 Multispektraler Sensor
DE102008002270.5 2008-06-06
PCT/EP2009/056603 WO2009147085A1 (de) 2008-06-06 2009-05-29 Multispektraler sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010154507A true RU2010154507A (ru) 2012-07-20
RU2532650C2 RU2532650C2 (ru) 2014-11-10

Family

ID=41066480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010154507/28A RU2532650C2 (ru) 2008-06-06 2009-05-29 Многоспектральный датчик

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8816282B2 (ru)
EP (1) EP2300791A1 (ru)
DE (1) DE102008002270A1 (ru)
RU (1) RU2532650C2 (ru)
WO (1) WO2009147085A1 (ru)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7057256B2 (en) 2001-05-25 2006-06-06 President & Fellows Of Harvard College Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices
US7442629B2 (en) 2004-09-24 2008-10-28 President & Fellows Of Harvard College Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate
US9472699B2 (en) 2007-11-13 2016-10-18 Battelle Energy Alliance, Llc Energy harvesting devices, systems, and related methods
US8149170B2 (en) * 2007-12-17 2012-04-03 The Regents Of The University Of California Carbon nanotube based variable frequency patch-antenna
US9911781B2 (en) 2009-09-17 2018-03-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
US9673243B2 (en) 2009-09-17 2017-06-06 Sionyx, Llc Photosensitive imaging devices and associated methods
CN102128841B (zh) * 2010-01-13 2015-04-08 东南大学 一种太赫兹成像系统的探测装置
US8692198B2 (en) 2010-04-21 2014-04-08 Sionyx, Inc. Photosensitive imaging devices and associated methods
WO2011160130A2 (en) 2010-06-18 2011-12-22 Sionyx, Inc High speed photosensitive devices and associated methods
US9496308B2 (en) 2011-06-09 2016-11-15 Sionyx, Llc Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods
EP2732402A2 (en) 2011-07-13 2014-05-21 Sionyx, Inc. Biometric imaging devices and associated methods
US8389939B1 (en) * 2011-09-26 2013-03-05 Rockwell Collins, Inc. System and method of dual energy radiation detection
EP2618128A1 (en) * 2012-01-19 2013-07-24 Canon Kabushiki Kaisha Detecting device, detector, and imaging apparatus using the same
US8847824B2 (en) 2012-03-21 2014-09-30 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatuses and method for converting electromagnetic radiation to direct current
US9064764B2 (en) 2012-03-22 2015-06-23 Sionyx, Inc. Pixel isolation elements, devices, and associated methods
RU2507542C2 (ru) * 2012-08-27 2014-02-20 Асхат Хайдарович Кутлубаев Способ визуализации электромагнитных излучений и устройство для его реализации
US8975594B2 (en) 2012-11-09 2015-03-10 Ge Aviation Systems Llc Mixed-material multispectral staring array sensor
KR20150130303A (ko) 2013-02-15 2015-11-23 사이오닉스, 아이엔씨. 안티 블루밍 특성 및 관련 방법을 가지는 높은 동적 범위의 cmos 이미지 센서
US9939251B2 (en) 2013-03-15 2018-04-10 Sionyx, Llc Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods
JP2014235146A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 セイコーエプソン株式会社 テラヘルツ波検出装置、カメラ、イメージング装置および計測装置
US9209345B2 (en) 2013-06-29 2015-12-08 Sionyx, Inc. Shallow trench textured regions and associated methods
CN103398776A (zh) * 2013-08-20 2013-11-20 西北核技术研究所 一种过模大功率脉冲太赫兹功率探测器
DE102015204137A1 (de) * 2015-03-09 2016-09-15 Robert Bosch Gmbh Halbleitervorrichtung mit einer Trench-Schottky-Barrier-Schottky-Diode
US10340459B2 (en) * 2016-03-22 2019-07-02 International Business Machines Corporation Terahertz detection and spectroscopy with films of homogeneous carbon nanotubes
US11237103B2 (en) * 2018-05-31 2022-02-01 Socovar Sec Electronic device testing system, electronic device production system including same and method of testing an electronic device
CN112802827B (zh) * 2019-11-14 2024-03-01 华为技术有限公司 像素结构和图像传感器
US11888233B2 (en) * 2020-04-07 2024-01-30 Ramot At Tel-Aviv University Ltd Tailored terahertz radiation
CN113418891A (zh) * 2021-07-14 2021-09-21 青岛大学 一种检测车辆底部安全的太赫兹地面检测系统及其检测方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD281104A7 (de) 1987-12-16 1990-08-01 Univ Dresden Tech Multispektraler sensor
US5446284A (en) * 1994-01-25 1995-08-29 Loral Infrared & Imaging Systems, Inc. Monolithic detector array apparatus
US6310346B1 (en) * 1997-05-30 2001-10-30 University Of Central Florida Wavelength-tunable coupled antenna uncooled infrared (IR) sensor
US6465786B1 (en) * 1999-09-01 2002-10-15 Micron Technology, Inc. Deep infrared photodiode for a CMOS imager
US20020160711A1 (en) 2001-04-30 2002-10-31 Carlson Bradley S. Imager integrated CMOS circuit chip and associated optical code reading systems
US20040256561A1 (en) * 2003-06-17 2004-12-23 Allyson Beuhler Wide band light sensing pixel array
US7064328B2 (en) * 2003-10-22 2006-06-20 Northrop Grumman Corporation Ultra sensitive silicon sensor millimeter wave passive imager
US6987484B2 (en) * 2003-11-07 2006-01-17 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Detector for electromagnetic radiation and a method of detecting electromagnetic radiation
US7038623B2 (en) * 2003-12-04 2006-05-02 Raytheon Company Method and apparatus for detecting radiation at one wavelength using a detector for a different wavelength
US7095027B1 (en) * 2004-02-25 2006-08-22 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Multispectral multipolarization antenna-coupled infrared focal plane array
EP1969391B1 (en) * 2005-12-12 2014-07-16 Irina Puscasu Thin film emitter-absorber apparatus and methods
US7459686B2 (en) * 2006-01-26 2008-12-02 L-3 Communications Corporation Systems and methods for integrating focal plane arrays
JP4221424B2 (ja) * 2006-08-09 2009-02-12 株式会社東芝 固体撮像素子及びその製造方法並びに撮像装置
WO2008028512A1 (de) * 2006-09-08 2008-03-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bolometer und verfahren zum herstellen eines bolometers
RU2325729C1 (ru) * 2006-10-17 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Неохлаждаемый металлический болометр
JP4398972B2 (ja) * 2006-12-11 2010-01-13 株式会社東芝 電磁波センサ、撮像素子及び撮像装置
US7705309B1 (en) * 2007-02-27 2010-04-27 Agiltron Corporation Radiation detector with extended dynamic range
JP2008241465A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Toshiba Corp 固体撮像装置およびその駆動方法
US7501636B1 (en) * 2007-09-20 2009-03-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Nanotunneling junction-based hyperspectal polarimetric photodetector and detection method
US7847254B2 (en) * 2007-12-20 2010-12-07 Ncr Corporation Photoconductive device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008002270A1 (de) 2009-12-17
RU2532650C2 (ru) 2014-11-10
US8816282B2 (en) 2014-08-26
US20110194100A1 (en) 2011-08-11
EP2300791A1 (de) 2011-03-30
WO2009147085A1 (de) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010154507A (ru) Многоспектральный датчик
US8791851B2 (en) Hybrid millimeter wave imaging system
US20120133775A1 (en) System and method for detecting explosive agents using swir, mwir, and lwir hyperspectral imaging
US9103714B2 (en) System and methods for explosives detection using SWIR
CN107076665B (zh) 包括光栅结构的光传感器模块和光谱仪
Wang et al. A liquid crystal tunable filter based shortwave infrared spectral imaging system: Design and integration
WO2010093806A3 (en) High-resolution optical code imaging using a color imager
WO2006013379A3 (en) Scanning portal imager
US20110242533A1 (en) System and Method for Detecting Hazardous Agents Including Explosives
US20120154792A1 (en) Portable system for detecting hazardous agents using SWIR and method for use thereof
US20130161514A1 (en) High-speed giga-terahertz imaging device and method
JP2019192903A5 (ru)
Becker et al. From visual spectrum to millimeter wave: A broad spectrum of solutions for food inspection
US20230106357A1 (en) Optical sensor device
Gabrieli et al. Standoff Mid‐Infrared Emissive Imaging Spectroscopy for Identification and Mapping of Materials in Polychrome Objects
US20120145906A1 (en) Portable system for detecting explosives and a method of use thereof
WO2021009280A1 (en) Spectrometer device
CN111141702A (zh) 基于探测梳原理的高频率分辨率阵列化太赫兹成像系统
Lohumi et al. LCTF-based multispectral fluorescence imaging: System development and potential for real-time foreign object detection in fresh-cut vegetable processing
KR102240757B1 (ko) Lctf-기반 다분광 영상 기술을 이용한 가공 채소류 내 포함된 이물질 실시간 검출 시스템
US20160143565A1 (en) Optical unit and optical analysis device
Crocombe The future of portable spectroscopy
Crocombe Portable spectroscopy in 2019: smaller, cheaper and in consumer products?
Agapiou et al. Discriminant analysis of olive oil mill wastes using spectroradiometers in the visible and near infrared part of the spectrum
RU2014112148A (ru) Способ агрохимического обследования почв