Al_xGa_(1-x)N日盲紫外探测器及其焦平面阵列

报道了320×256元AlxGa1-xN日盲型紫外探测器及其焦平面阵列探测器的研制情况，介绍了材料生长、器件制备工艺和器件的光电特性。器件的开启电压大于3．5V，-0．5V偏压时暗电流小于1．2×10^-12A（φ=300ttm台面），光谱响应范围260～280nm，268nm峰值波长的响应度大于0．095A／W。器件实现了日盲紫外成像演示。

激光刻蚀法网格化热释电红外焦平面探测器的实验研究

采用激光刻蚀的方法来实现非制冷热释电红外焦平面探测器的网格化,分别在空气中和碱溶液中使用紫外激光对钛酸锶钡(BST)材料进行划线,分析了溶液和激光参数的影响。使用KOH溶液作为辅助介质时,获得了宽为8μm,深约25μm,边缘光滑,侧壁垂直度高的微槽,已满足了实际应用要求。

可见光对GaN基紫外焦平面读出电路的影响

GaN材料对可见光是透明的,而Si材料可以吸收可见光。在面阵GaN基紫外焦平面中,GaN探测器与Si读出电路通过铟柱倒焊互连,可见光可穿过GaN材料而被Si材料吸收。研究了可见光对于GaN基紫外焦平面读出电路影响的机制,并提出了通过在电路中覆盖铝层的方法减小可见光的影响,最后用实验证实了此方法对于抑制可见光干扰的影响的有效性。

焦平面阵列BP神经网络非均匀性校正及其算法改进

在紫外成像系统中,紫外焦平面阵列的非均匀性是影响成像质量的重要因素。介绍了标准的神经网络算法对焦平面阵列非均匀性的校正,并针对标准的神经网络算法的收敛速度慢的缺点,提出了改进算法。通过matlab对算法进行仿真,结果表明BP神经网络(Back-Propagation Neural Network)算法对焦平面阵列的非均匀性有良好的校正效果,改进后的算法效率有了较大地提高。神经网络非均匀性校正算法可以广泛的运用于其他焦平面阵列的非均匀性的校正中。

1024×1024 AlGaN紫外焦平面读出电路的超低功耗设计

提出了一种新型的超低功耗读出电路用于18μm中心距1 024×1 024面阵规模的AlGaN紫外焦平面。为了实现低功耗设计紫外焦平面读出电路,采用了三种设计方法,包括:电容反馈跨阻放大器CTIA结构采用工作在亚阈值区的单端输入运算放大器,列像素源随缓冲器和电平移位电路共用同一个电流源负载以及列级缓冲器的分时尾电流源设计。由于像素单元内CTIA采用了单端输入运算放大器,在3.3 V供电电压下,每个像素单元最小工作电流仅8.5 nA。该读出电路设计了可调偏置电流电路使读出电路能得到更好的性能并基于SMIC 0.18μm 1P6M混合信号工艺平台进行了设计制造。测试结果表明:由于采用了上述设计方法,整个芯片的功耗在2 MHz时钟8路输出模式下仅67.3 mW。

平板电封装工程中的凸点实现及其在紫外焦平面成像阵列中的应用

紫外焦平面成像系统主要用以观测日光下高压输电系统的电晕放电现象。焦平面成像系统主要由信号采集系统、控制系统、信号处理系统和信号存储系统构成,再加上后端的显示器件,就可以完成视频信号的采集、处理、运算、传输和显示等功能。本文在设计紫外焦平面成像系统的时候,参考了发展相对成熟的非制冷型红外焦平面成像系统的技术结构。为了将采集图像的焦平面探测阵列与后端的电路系统连接起来,关键技术是以凸点制作为基础的倒装焊技术。由于焦平面探测阵列的引出点阵的密集性,最好采用性能指标较好的光刻结合电镀的倒装焊工艺。为了保证焊接过程不影响紫外探测元件的性能,凸点材料选择了焊点较低的软金属In,并介绍了这种焊点的制作工艺。

AlGaN日盲紫外焦平面成像系统作用距离研究

作用距离是紫外成像探测系统的重要综合性能指标之一。依据AlGaN日盲紫外焦平面成像系统的成像原理,考虑到影响紫外系统作用距离的各个因素,分别对点目标和面目标的作用距离进行了理论推导。受到日盲紫外成像系统作用距离影响的因素主要包括目标辐射特性、大气传输衰减、光学系统、探测器、电子处理系统等。从目标的辐射能量传递出发,结合信噪比与虚警概率、探测概率的关系,推导出了紫外成像系统作用距离的理论公式,并结合系统参数进行实例计算。分析得出提高系统有效通光口径、光学透射率、滤波降噪及增加积分时间等方法可用于增加紫外成像系统的作用距离。