[发明专利]一种非制冷红外成像焦平面阵列探测器

权利要求书

1.一种非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，该探测器由微悬臂梁单元采用顺序平铺的方式构成，所述微悬臂梁单元包括热变形结构、红外吸收结构和支撑梁；

所述热变形结构有两组，分别位于红外吸收结构的两侧，每组热变形结构一端连接于支撑梁，另一端连接于红外吸收结构；

所述红外吸收结构包括光学检测板和红外透过板，且二者通过锚爪固定连接；

所述热变形结构连接于红外吸收结构的光学检测板，与红外吸收结构的光学检测板分布于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述两组热变形结构对称分布于红外吸收结构光学检测板的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述热变形结构包括热隔离梁和热变形梁，所述热隔离梁和热变形梁相间回折连接，且分布于同一平面上。

4.根据权利要求3所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述热隔离梁与所述光学检测板在同一平面内并直接相连，所述热隔离梁的另一端与所述变形梁连接，热隔离梁和热变形梁相间回折连接，最终与支撑梁相连接；

所述热变形梁表面上附着有金属薄膜，所述热隔离梁和热变形梁的厚度为0.1至3μm。

5.根据权利要求1所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述热变形梁采用双材料结构，两种材料的选择应该考虑到热膨胀系数相差尽可能大而杨氏模量相差尽可能小，两种材料厚度的比值接近两种材料杨氏模量的反比平方根值。

6.根据权利要求5所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述双材料结构为在非金属薄膜上附着一层金属薄膜，所述非金属薄膜为氮化硅SiN_x或二氧化硅薄膜，所述金属薄膜为金Aμ或铝Al薄膜。

7.根据权利要求1所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述红外吸收结构由位于不同平面的光学检测板和红外透过板，以及由光学检测板和红外透过板构成的空腔组成，光学检测板和红外透过板通过锚爪相连接。

8.根据权利要求7所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述光学检测板和红外透过板的厚度为0.1至3μm，所述光学检测板和红外透过板所处平面的间隔为0.1至4μm。

9.根据权利要求1或7所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述光学检测板表面上附着有金属薄膜，所述锚爪分布在所述红外吸收结构的两侧，锚爪的形状为对称的正方形、矩形或圆形。

10.根据权利要求1所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述热变形结构和红外吸收结构由对红外有吸收作用的薄膜材料制作而成。

11.根据权利要求10所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述对红外线有强烈吸收作用的薄膜材料为氮化硅、二氧化硅或多晶硅。

12.根据权利要求1所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述支撑梁由金属或单晶硅制作而成。

13.根据权利要求1所述的非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述微悬臂梁单元为方形或者矩形，边长大小为30至200μm。