超构材料红外探测芯片的研究进展

在梳理超构材料的概念与发展历程的基础上,着重分析了超构材料对波长、偏振态、相位等电磁波参量的调控作用。结合红外探测芯片及成像系统的发展趋势,介绍了超构材料与红外探测芯片的结合,及其在双色/多色成像、偏振成像、高光谱成像等先进成像模式中的应用,以及国内外相关研究进展。

微型红外辐射探测芯片的设计及实验研究

针对太阳辐照度测量仪器高性能及微型化的要求,研究了一种绝对辐射计的关键器件———微机电系统(MEMS)微型红外辐射探测芯片。该芯片以在红外宽光谱范围内具备高吸收率的镍磷黑膜层吸收辐射,以高机械性能、高热导率且绝缘的金刚石材料作为基片,利用集成的薄膜电阻丝进行电加热等效。制备的镍磷黑红外吸收膜层的表面具有较多无规则微孔,其直径分布在50nm～10μm,形成一个布满微孔特征的表面。镍磷黑红外吸收膜层的反射率在1.5～16μm光谱范围为0.4%以下,其红外透射比在1.5～15μm波段为0.15%以下,从而有效吸收率达到0.99以上。选择电学性能稳定的康铜材料作为薄膜电阻丝材料,采用MEMS工艺制备薄膜电阻丝。薄膜电阻丝的电阻稳定在50.3kΩ,能够满足红外辐射探测芯片的设计要求。