[发明专利]一种具有柔性薄膜微波应变PIN二极管阵列的检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测器。特别是涉及一种具有柔性薄膜微波应变PIN二极管阵列的检测器。

背景技术

在进行例如物体表面的三维扫描时，我们通常希望尽可能大地获取构成可供描述图像的检测面积，以便一次检测就实现整个物体检测面三维特性的获取。同时，对于正在发生高速形变的物体表面三维特性的检测，我们还希望检测器能够实时同步高速地检测到表面应变的变化情况。现有的表面扫描技术主要是激光三维表面扫描，但是由于激光扫描设备需要极高精度的工作环境、复杂的光学校准过程和较高昂的设备价格，使得激光三维表面扫描技术不能完全满足以上要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以进行高速高分辨率的物体表面的动态三维特性扫描的具有柔性薄膜微波应变PIN二极管阵列的检测器。

本发明所采用的技术方案是：一种具有柔性薄膜微波应变PIN二极管阵列的检测器，包括有二极管阵列，所述二极管阵列的信号输入端连接行驱动信号，所述二极管阵列的信号输出端依次通过模拟信号处理单元和AD转换单元连接列驱动信号，所述的AD转换单元输出数字图像信号，所述的二极管阵列是由多数个结构完全相同的应变二极管单元构成的应变二极管阵列，每一个应变二极管单元均是包括有柔性的第一应变二极管和柔性的第二应变二极管，所述第一应变二极管和第二应变二极管的一端分别对应连接用于控制应变二极管单元的开启和关闭的第一晶体管和第二晶体管的源极，另一端接电源，所述第一晶体管和第二晶体管的栅极连接行驱动信号，所述第一晶体管和第二晶体管的漏极依次通过模拟信号处理单元和AD转换单元连接列驱动信号，所述第一应变二极管和第二应变二极管构成L型结构的应变二极管组。

所述的第一应变二极管和第二应变二极管构成的L型结构的应变二极管组包括有：柔性塑料基板，连接在所述柔性塑料基板上的材料层，以及分别设置在所述材料层上的P型掺杂的第一单晶硅薄膜、P型掺杂的第二单晶硅薄膜、N型掺杂的第三单晶硅薄膜、N型掺杂的第四单晶硅薄膜，未掺杂的第五单晶硅薄膜以及未掺杂的第六单晶硅薄膜，所述的第三单晶硅薄膜、第五单晶硅薄膜和第一单晶硅薄膜依次连接设置构成第一应变二极管或第二应变二极管，所述的第四单晶硅薄膜、第六单晶硅薄膜和第二单晶硅薄膜依次连接设置构成第二应变二极管或第一应变二极管，其中，第一单晶硅薄膜和第二单晶硅薄膜分别通过互联金属连接电源端，所述的第三单晶硅薄膜通过互联金属连接第一晶体管或第二晶体管的信号接收端，所述第四单晶硅薄膜通过互联金属连接第二晶体管或第一晶体管的信号接收端。

所述的第一晶体管和第二晶体管为薄膜晶体管。

所述的柔性塑料基板采用PET塑料或ITO PET塑料或PVC塑料。

所述的材料层采用SU-8材料或AZ5214光刻胶材料或S1813光刻胶材料。

所述第一应变二极管或第二应变二极管的应变检测面呈正方形或者长方形。

本发明的一种具有柔性薄膜微波应变PIN二极管阵列的检测器，适用于物体表面的三维特性的扫描，只需将柔性应变二极管阵列检测器完美地贴附在待测物体表面，即可实现表面三维特性的扫描。可以进行高速高分辨率的物体表面的动态三维特性扫描，而无需使用较复杂和昂贵的光学设备，成本低，结构精巧，适于推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中的二极管阵列示意图；

图3是本发明中的应变二极管单元的结构示意图；

图4是本发明中L型结构的应变二极管组的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是图2中的局部展开的结构示意图。

图中：

1：二极管阵列2：模拟信号处理单元

3：AD转换单元4：列驱动信号

5：行驱动信号11：应变二极管单元

111：第一应变二极管112：第二应变二极管

113：第一晶体管114：第二晶体管

801：柔性塑料基板802：材料层

803：第一单晶硅薄膜804：第五单晶硅薄膜

805：第三单晶硅薄膜806：互联金属

807：电源端808：第二单晶硅薄膜

809：第六单晶硅薄膜810：第四单晶硅薄膜

811：信号接收端812：信号接收端

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的做出详细说明。