[其他]双波段焦平面阵列

说明书

技术领域

本发明的一个或多个实施方式大体上涉及红外成像设备，具体地，涉及改进的红外探测器。

背景技术

检测电磁频谱的不同区域的成像设备用在各种商业和军事应用中。一种类型的成像设备利用焦平面阵列(FPA)来检测红外辐射。举例来说，FPA可以由红外探测器的阵列形成，其中每个红外探测器作为一个像素来产生二维图像。每个红外探测器的信号电平输出由于接收到的入射红外辐射的变化通过被称为读出集成电路(ROIC)的电路而被转化成时间复用的电信号。ROIC和红外探测器阵列的组合通常被称为FPA或红外FPA。FPA(例如微辐射热测定仪FPA)的进一步细节在美国专利5,756,999、6,028,309和6,852,976中描述，通过引用将这些专利全文并入本文中。

常规的混合探测器，例如用于感测短波红外(SWIR)辐射和长波红外(LWIR)辐射的夜视成像仪，已经使用了需要利用铟凸点互连的混合方法，以将独立的探测器像素互连到ROIC。这种方法使得制造成本增加并且产生了额外的处理步骤。

因此，需要改进的红外焦平面阵列以及制造这种改进的红外焦平面阵列的方法。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种改进的红外焦平面阵列以及制造这种改进的红外焦平面阵列的方法，尤其是提供一种具有改进的光 电性能和制造成本的红外焦平面阵列。

根据一种实施方式，双波段焦平面阵列包括读出集成电路(ROIC)，多个光电(EO)聚合物像素，用于吸收可见光和/或短波红外(SWIR)辐射，每个光电聚合物像素电耦接至读出集成电路，以及多个微辐射热测定仪，用于检测长波红外(LWIR)辐射，每个微辐射热测定仪经由接触腿电耦接至读出集成电路，该接触腿布置在相邻微辐射热测定仪之间和相邻光电聚合物像素之间。

优选地，每个光电聚合物像素由有机聚合物组成，有机聚合物包括聚噻吩(PT)、聚苯撑乙烯(PPV)、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)、其衍生物或其组合中的一个。

优选地，每个微辐射热测定仪包括单层或多层结构，该单层或多层结构包括辐射吸收层和电活性材料，该辐射吸收层由氮化硅、二氧化硅或氮氧化硅中的至少一个组成，该电活性材料例如非晶硅、非晶硅锗或氧化钒。

优选地，每个微辐射热测定仪包括单层或多层结构，该单层或多层结构包括辐射吸收层和电活性材料，并且每个微辐射热测定仪布置在每个光电聚合物像素上方，并且每个光电聚合物像素布置在读出集成电路和每个微辐射热测定仪辐射吸收层之间。

优选地，该焦平面阵列还包括在每个光电聚合物像素和读出集成电路之间的金属接触层。

优选地，至少一个接触腿是布置在相邻微辐射热测定仪之间的共享接触腿。

优选地，该焦平面阵列还包括布置在每个光电聚合物像素上的玻璃盖板层，用于电隔离每个光电聚合物像素。

优选地，该焦平面阵列还包括电接触层，该电接触层将多个光电聚合物像素耦接至地线。

更优选地，该焦平面阵列还包括布置在电接触层上的抗反射涂层。

进一步优选地，抗反射涂层最大化至光电聚合物像素的光传输，同时 除去波长对应于多个微辐射热测定仪的感兴趣波段的光。

优选地，该焦平面阵列还包括耦接至读出集成电路的用于处理来自读出集成电路的图像信息输出的处理器，以及耦接至处理器的用于显示处理的图像信息的显示器。

本发明的范围由权利要求限定，通过引用将权利要求合并至发明内容中。通过考虑下文中一个或多个实施方式的详细说明，将给本领域技术人员提供对本发明的实施方式的更全面理解及其额外优势的实现。下文将参考附图，首先简要地介绍附图。

附图说明

图1A示出了根据一种实施方式的流程图，该流程图示出了制造单片光电聚合物红外焦平面阵列(FPA)的方法。

图1B示出了根据一种实施方式的流程图，该流程图示出了将微辐射热测定仪连接到ROIC的方法。

图2A-2E示出了横截面视图，该横截面视图示出了根据图1所示的方法实施方式的FPA的制造过程。

图3示出了根据一种实施方式的FPA的横截面视图。

图4示了根据一种实施方式的用于捕捉图像的系统的框图。

通过参阅下文的详细说明将最佳地理解本发明的实施方式及其优势。应该意识到，类似的附图标记用于标识一个或多个附图中的类似元件。

具体实施方式