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一種大視場凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置的制作方法

文檔序號:12360212閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,包括龍蝦眼光學(xué)鏡頭(1)、帶通濾光膜(2)、紅外紫外雙色探測器(4)以及焦平面讀出電路(5);

所述龍蝦眼光學(xué)鏡頭(1)多個排列在球面上的微小矩形元胞組成,用于對入射光子采用反射方式匯聚至焦平面上;

所述帶通濾光膜(2)設(shè)置于龍蝦眼光學(xué)鏡頭(1)上,由縱向和橫向均交替拼接的紅外濾光片(2.1)和紫外濾光片(2.2)以陣列的方式形成;

所述紅外紫外雙色探測器(4)由多個陣元探測器在龍蝦眼光學(xué)鏡頭(1)的焦平面(3)上陣列排布組成;每個陣元探測器對應(yīng)一個像素的探測;陣元探測器包含上電極(4.1),紫外吸收區(qū)(4.2),中間電極(4.3),紅外吸收區(qū)(4.4),下電極(4.5),緩沖層(4.6)以及襯底(4.7);紫外吸收區(qū)(4.2)、紅外吸收區(qū)(4.4)、緩沖層(4.6)和襯底(4.7)從上至下依次布置;紫外吸收區(qū)(4.2)為i-AlxGa1-xN/GaN異質(zhì)結(jié),用于吸收紫外光;紅外吸收區(qū)(4.4)為i-AlyGa1-yN/GaN多量子阱結(jié)構(gòu),用于吸收紅外光;上電極(4.1)設(shè)置在紫外吸收區(qū)(4.2)的i-AlxGa1-xN層上表面的外邊緣上,中間電極(4.3)設(shè)置在紫外吸收區(qū)(4.2)的GaN層上表面的外邊緣上;下電極(4.5)設(shè)置在緩沖層(4.6)的上表面的外邊緣上;紫外吸收區(qū)(4.2)的紫外探測電流通過上電極(4.1)和中間電極(4.3)之間引出;紅外吸收區(qū)(4.4)的探測電流通過中間電極(4.3)和下電極(4.5)之間引出;紅外探測電流和紫外探測電流分別交給焦平面讀出電路(5)處理;

所述焦平面讀出電路(5)分別接收各個陣列探測器輸出的紫外探測電流和紅外探測電流,并通過編碼的方式對選定的陣列探測器輸出的信號進行讀出和信號放大。

2.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,所述龍蝦眼光學(xué)鏡頭(1)的參數(shù)如下:

曲率半徑r鏡面間距a鏡面深度t鏡面厚度h鏡面數(shù)量n700mm200um1mm60um3000×3000

3.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,其中紅外濾光片(2.1)的帶通范圍為8um-14um;紅外濾光片(2.1)采用對稱周期性膜系結(jié)構(gòu),基底材料為Si,高折射率材料為PbTe,低折射率材料為ZnS;高、低折射率材料交替周期為15-20層,每層中PbTe和ZnS厚度取透射紅外波長的λ/4,厚度為2um-3um。

4.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,紫外濾光片(2.2)的帶通范圍為240nm-280nm;紫外濾光片(2.2)采用對稱性周期膜系結(jié)構(gòu),基底材料為紫外熔石英(JGS1),高折射率材料為HfO2,低折射率材料采用Mgf2;高、低折射率材料交替周期為150-200層,每層中HfO2和Mgf2厚度取透射紫外波長的λ/4,厚度為60nm-80nm。

5.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,襯底(4.7)采用2英寸的藍寶石或者Si襯底。

6.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,緩沖層(4.6)為厚度為1um的n-GaN,摻雜濃度約為5×1018cm-3。

7.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,上電極(4.1)、中間電極(4.3)以及下電極(4.5)均為電子束蒸發(fā)的Ti/Al金屬層,厚度為30nm-50nm。

8.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,紫外吸收區(qū)(4.2)的紫外吸收波段選為300nm~365nm;AlGaN禁帶寬度與Al組分x之間滿足如下關(guān)系:

Eg(AlxGa1-xN)=Eg(AlN)x+Eg(GaN)(1-x)-1.08x(1-x) (3)

Eg(AlxGa1-xN)表示AlGaN三元半導(dǎo)體的禁帶寬度;

Eg(AlN)表示AlN的禁帶寬度,Eg(GaN)表示GaN的禁帶寬度,x表示金屬Al的組分。

9.如權(quán)利要求1所述的一種凝視型紅外紫外雙色預(yù)警裝置,其特征在于,焦平面讀出電路(5)采用CMOS型讀出電路,紅外紫外雙色探測器(4)通過倒裝焊接銦柱將每個陣元探測器與多路傳輸器一對一地對準配接起來。

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