紅外碲鎘汞集成偏振探測器的結(jié)構(gòu)是采用多個芯片疊層的方式,由于各層的材料不同,熱膨脹系數(shù)不同,在低溫下工作時各層界面之間存在應力,應力控制的不好會造成芯片裂片等情況,導致探測器性能劣化或無法使用。本文對長波320×256碲鎘汞集成偏振探測器的裂片現(xiàn)象進行了分析,對存在的應力運用軟件進行了仿真,得到了碲鎘汞芯片上的應力值及減小應力的方向。針對仿真分析的結(jié)果進行了相應的銦柱降低、碲鋅鎘襯底減薄的試驗,解決了碲鎘汞集成偏振探測器的裂片現(xiàn)象。 

【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

碲鎘汞集成偏振探測器裂片現(xiàn)象

碲鎘汞集成偏振探測器的組成如圖2所示,紅外輻射照射到偏振結(jié)構(gòu)上,不同偏振態(tài)的信號由碲鎘汞像元接收,接收后光信號轉(zhuǎn)換為電流,電流經(jīng)過積分電路后積分放大,實現(xiàn)電荷到電壓的轉(zhuǎn)換,最終表現(xiàn)出不同偏振態(tài)的圖像,經(jīng)過融合后,得到融合的偏振圖像。2.2 碲鎘汞集成偏振探測器結(jié)構(gòu)設(shè)計簡要說明

在ANSYS軟件中建立碲鎘汞集成偏振探測器應力仿真模型,模型包括碲鎘汞長波320×256(中心間距30 μm)芯片、硅讀出電路、銦柱、碲鋅鎘襯底、偏振光柵金屬層,如圖3所示。仿真模型中,銦柱高度≤12 μm,碲鋅鎘厚度≤400 μm;偏振光柵金屬層分別為鉻-金材料、鋁材料,金屬層的厚度≤1 μm,金屬層材料參數(shù)如表1。仿真模型的工作溫度為80 K。表1 金屬層材料參數(shù)Tab.1 Metal layer material parameters 材料 熱膨脹系數(shù)/(1×10-6·k-1) 彈性模量/GPa 金 10 79 鉻 6.2 279 鋁 23 22

【參考文獻】：
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本文編號：3618056