[发明专利]光－机械式双层结构非制冷红外成像焦平面阵列探测器

权利要求书

1.一种光-机械式双层结构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相互覆盖平铺嵌套的方式构成，所述微悬臂梁单元包括红外吸收板(1)、热变形结构(2)和支撑梁(3)，所述热变形结构(2)与支撑梁(3)固定连接，所述红外吸收板(1)与热变形结构(2)位于不同的平面内且固定连接；每个微悬臂梁单元的红外吸收板(1)覆盖在另一个与之相邻的微悬臂梁单元的热变形结构(2)的上方，形成相互覆盖平铺嵌套的微悬臂梁单元阵列。

2.根据权利要求1所述的光-机械式双层结构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(2)包括热隔离梁(4)和变形梁(5)，所述热隔离梁(4)和变形梁(5)相间回折连接，且分布于同一平面上。

3.根据权利要求2所述的光-机械式双层结构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(2)通过两端的热隔离梁(4)与支撑梁(3)固定连接，所述红外吸收板(1)与热变形结构(2)中部的热隔离梁(4)通过锚爪(6)固定连接。

4.根据权利要求2所述的光-机械式双层结构非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述变形梁(5)采用双材料结构，在非金属薄膜上附着一层金属薄膜，两层材料厚度的比值接近两层材料杨氏模量的反比平方根值。

5.根据权利要求4所述的光-机械式双层结构非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，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Au或铝Al薄膜。

6.根据权利要求2所述的光-机械式双层结构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(4)和变形梁(5)的厚度为0.3至2μm。

7.根据权利要求1所述的光-机械式双层结构非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述红外吸收板(1)的厚度为0.3至2μm，其光学检测面上进一步附着一层对红外有吸收作用的薄膜材料。

8.根据权利要求7所述的光-机械式双层结构非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述薄膜材料为氮化硅、二氧化硅或多晶硅。

9.根据权利要求1所述的光-机械式双层结构非制冷红外成像焦平面阵列探测器，其特征在于，所述红外吸收板(1)平面与热变形结构(2)平面之间的间隔为0.1至4μm。

10.根据权利要求1所述的光-机械式双层结构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(3)由金属或单晶硅制作而成。