[实用新型]一种太赫兹波探测用热释电芯片的红外吸收膜结构

说明书

本实用新型涉及一种太赫兹波探测用热释电芯片的红外吸收膜结构，包括吸收层、热释电芯片层和悬空绝热层，吸收层、热释电芯片层和悬空绝热层从上至下顺次相邻层叠设置，热释电芯片层的上表面和悬空绝热层的上表面分别设有引线，且位于热释电芯片层的上表面和悬空绝热层的上表面的两根引线分别与热释电芯片层的上下表面一一对应电连接。本实用新型通过热释电芯片层可以大幅度提高探测器的本征热释电性能和探测能力，通过吸收层可以大幅提高对中红外波段的吸收特性，同时将高吸收率的波段覆盖范围拓展至远红外甚长波波段，为太赫兹波的探测提供了新的可选方案，通过悬空绝热结构，降低了热释电芯片的热扩散和损耗，提高能量利用率和芯片温度变化量。

技术领域

本实用新型涉及红外探测技术领域，尤其涉及一种太赫兹波探测用热释电芯片的红外吸收膜结构。

背景技术

THz波(太赫兹波)或称为THz射线(太赫兹射线)是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科学家们将统称为远红外射线。太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，其波长范围在0.03到3mm范围，介于微波与红外之间。目前，国际上对太赫兹辐射已达成如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。THz光子的能量低，频率为1THz的光子能量只有约4毫电子伏特，因此不容易破坏被检测物质。由于THz射线的穿透性和对金属材料的强反射特性，例如，陶瓷，硬纸板，塑料制品，泡沫等对THz电磁辐射是透明的。并且THz的高频率使得成像的分辨率更高。适用于最受人关注的反恐、缉毒等最让人关注的问题，比如探查隐藏的走私物品包括枪械、爆炸物、和毒品等。太赫兹波的独特性能给通信(宽带通信)、穿墙雷达、电子对抗、电磁武器、天文学、医学成像(无标记的基因检查、细胞水平的成像)、无损检测、安全检查(生化物的检查)等领域带来了深远的影响。由于太赫兹的频率很高，所以其空间分辨率也很高；又由于它的脉冲很短(皮秒量级)所以具有很高的时间分辨率。

目前太赫兹波技术主要集中在太赫兹光源和太赫兹探测器两部分。目前国内外广泛应用的太赫兹探测器种类繁多，热释电探测器是众多可用于太赫兹波探测的一类，由于热释电探测器具有非常宽的光谱响应特性，成为广受欢迎的探测手段。要满足太赫兹波红外波段到毫米波段的响应要求，热释电探测器的敏感元芯片设计，吸收层膜系设计成为关键技术难点。其目的是尽可能提高探测器的探测率和分辨率，全波段范围内提高太赫兹波的吸收率和能量利用效率，尤其是甚长波波段。

现有技术中成熟商用的热释电探测器的应用波段主要集中在近红外-中红外波段，完全不能满足甚长波需求，且随着波长增大，红外吸收率大幅衰减至50％以下。传统吸收层结构，主要包括了1.超波金属膜，(该类吸收率仅为50％，且甚长波波段更低)，2.四分之一波长结构(介质层)，可提高吸收率，但波长范围单一，不适合全波段覆盖，3.多孔金黑膜，吸收率高，但工艺复杂兼容性差，附着力差，容易因物理接触而被破坏。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种太赫兹波探测用热释电芯片的红外吸收膜结构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种太赫兹波探测用热释电芯片的红外吸收膜结构，包括吸收层、热释电芯片层和悬空绝热层，所述吸收层、热释电芯片层和悬空绝热层从上至下顺次相邻层叠设置，所述热释电芯片层的上表面和所述悬空绝热层的上表面分别设有引线，且位于所述热释电芯片层的上表面和所述悬空绝热层的上表面的两根所述引线分别与所述热释电芯片层的上下表面一一对应电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的热释电芯片的红外吸收膜结构，通过所述热释电芯片层可以大幅度提高探测器的本征热释电性能和探测能力，通过所述吸收层可以大幅提高对中红外波段的吸收特性，同时将高吸收率的波段覆盖范围拓展至远红外甚长波波段，为太赫兹波的探测提供了新型的可选方案，通过所述悬空绝热结构，有效降低了热释电芯片的热扩散和损耗，提高能量利用率和芯片温度变化量。