[发明专利]一种由多个焦平面探测器组成的曲率可控的曲面探测器

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术中的微机电系统工艺制造领域，具体涉及一种由多个焦平面探测器组成的曲率可控的曲面探测器。

背景技术

现有方案一般都是平面焦平面阵列成像，在进入大规模高清(2K，4K)成像时，研究人员通过透镜和其它光学组件等复杂的系统来调整光路，使得光线聚焦在探测器焦平面(FPA)，以得到更好的成像效果，应用比较复杂。

单一的焦平面探测器适用于大视场成像的需求，且即使多个焦平面探测器组成的大阵列平面探测器成像时也存在边缘离轴扭曲，散光，慧差等问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种不需要通过透镜和其它光学组件等复杂的系统就能实现高清成像的由多个焦平面探测器组成的曲率可控的曲面探测器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种由多个焦平面探测器组成的曲率可控的曲面探测器，包括多个呈曲面排列的焦平面探测器，多个所述焦平面探测器为同一型号，且每个焦平面探测器的下方均安装有可调节所述焦平面探测器的高度与角度的机械装置。

本发明的有益效果如下：

(1)由多个焦平面探测器组成的曲面探测器能够实现超大视场成像，并同时保证焦点均匀性；

(2)能够解决传统平面焦平面成像的边缘离轴扭曲，散光，慧差等问题；

(3)成像焦点都落在探测器焦平面上，能够提升图像的离轴锐度，解析度及亮度；

(4)通过调整每个半导体基座的高度，可以形成不同曲率半径的曲面探测器，能够适应各种参数的光学系统；

(5)通过调整半导体基座及探测器本体的个数，使得该曲面探测器的阵列大小可调，能够适应大小不同的视场的需求；

(6)可以节省大量传统平面焦平面为保证图像质量所需的光学棱镜及光学处理元件，从而降低制造成本。

进一步，所述焦平面探测器包括半导体基座和设置在半导体基座上的探测器本体；所述半导体基座与所述探测器本体通过读出电路电连接，所述半导体基座的横截面尺寸与所述探测器本体的横截面尺寸一致。

进一步，所述半导体基座上包括读出电路，所述读出电路的面积与所述探测器本体的面积相同。

进一步，所述探测器本体与所述半导体基座连接处设有读出电路。

进一步，所述探测器本体包括绝缘介质层、金属反射层、第一支撑层、金属电极层，所述半导体基座上设有金属反射层和绝缘介质层，所述金属反射层包括若干个金属块；

所述金属块上设有第一支撑层，所述第一支撑层上设有第一通孔，所述第一通孔终止于所述金属块，所述第一支撑层上和第一通孔内设有金属电极层，所述金属电极层包括设置在所述第一支撑层上的金属电极和设置在所述第一通孔内的金属连线；

所述金属电极层上设有第一保护层，所述第一保护层上设有第二支撑层，所述第二支撑层上设有第二通孔，所述第二通孔终止于所述金属电极，所述第二支撑层上和第二通孔内设有电极金属层；

所述电极金属层上设有热敏层，所述热敏层不能完全覆盖电极金属层，所述热敏层通过所述电极金属层与所述金属电极层电连接；所述热敏层上和电极金属层上设有第二保护层。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：在电极金属层上制作与热敏薄膜的接触孔，可以向像元边缘拓展接触孔的尺寸，增加了像元的填充系数，降低工艺难度且降低热敏薄膜和电极之间的接触电阻，为更小像元尺寸的研发和生产打下基础。

进一步，所述探测器本体包括金属反射层、绝缘介质层、支撑层和氧化钛薄膜，所述半导体基座上设有金属反射层和绝缘介质层，所述金属反射层包括若干个金属块；

所述绝缘介质层上设有支撑层，所述支撑层上设有锚点孔和通孔，所述通孔终止于所述金属块，所述锚点孔和所述通孔内填充有连接金属，所述支撑层和所述连接金属上设有氧化钛薄膜，所述氧化钛薄膜包括在桥面区域的半导体氧化钛薄膜和在桥腿区域的导体氧化钛薄膜，所述半导体氧化钛薄膜上设有第一保护层，所述导体氧化钛薄膜和所述第一保护层上设有第二保护层。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：使用氧化钛薄膜作为热敏层薄膜，具有较好的稳定性，电阻回复速度快，电阻记忆效应少；增大了热敏薄膜的面积，从而增大了填充率，金属电极层和热敏层均是氧化钛薄膜，这样就能节省工艺步骤，探测器的平坦度较高。

进一步，所述探测器本体包括金属反射层、绝缘介质层和支撑层，所述半导体基座上设有金属反射层和绝缘介质层，所述金属反射层包括若干个金属块；