大规模电阻阵红外景象产生器件的像素设计研究

电阻阵作为一种动态红外景象产生器件,在红外半实物仿真领域有着重要的应用。电阻阵可实现的规模与性能与红外微辐射像素列阵的设计有着密切的关系。文中从应用系统对大规模电阻阵器件的要求出发,结合电阻阵的工作原理,提出了像素驱动电路与MEMS结构一体化的设计方案,设计了规模可拓展的高占空比像素结构。通过采用高消光系数材料以及光学谐振腔结构,微辐射元的中波红外和长波红外的表面发射率达0.7。热力学仿真表明,通过合理的薄膜厚度和结构设计,微辐射元阵列的占空比达到51%,升、降温的热响应时间均小于5 ms,0.6 mW功率驱动下应力翘曲小于300 nm,长波红外表观温度可达582 K,中波红外表观温度可达658 K。结合设计方案提出了工艺制备方案,并通过小阵列流片初步验证了设计方案的可行性。该设计研究为国产大规模、高占空比电阻阵的研制指明了方向。

利用二次阳极氧化方法降低N型碲镉汞材料表面复合速度

利用微波反射光电导衰退法比较了采用一次阳极氧化和二次阳极氧化的N型碲镉汞材料的非平衡载流子寿命及其随温度的变化,通过与理论值进行比较拟合得到了碲镉汞材料表面复合速度随温度的变化曲线.结果发现,二次阳极氧化方法能够更好地降低材料表面悬挂键的密度,同时减少抛光引入的表面缺陷能级的数量,从而降低材料的表面复合速度,改善材料的非平衡载流子寿命,利于制造出高性能的HgCdTe红外探测器.

混成式三维神经元微探针阵列的制备

提出了一种混成式三维神经元探针阵列结构和相应的制备流程。制备流程主要包括倒焊互连工艺和多刀片切割工艺,采用倒焊工艺将厚硅片直接倒焊到读出电路上,采用多刀片切割工艺直接将硅片切割成硅针阵列。该制备流程不包含高温工艺和硅腐蚀工艺,不损伤电路,实现了硅针阵列与电路直接集成。通过集成电路可以简化接口,降低引脚数量,制备的神经元探针阵列的规模可以不受引线口数量限制,可以覆盖一个完整的脑功能区。制作了规模为10×10的神经元探针阵列,探针的中心距为400μm。探针的底座高度为30μm,底座宽度为360μm,底座之间的空隙为40μm。探针宽度为100μm,高度为1 470μm。针尖的角度为25°。初步测试结果表明探针阵列是满足神经元信号探测。