碲镉汞集成偏振探测器应力分析

发布时间：2022-02-10 02:08

　　红外碲镉汞集成偏振探测器的结构是采用多个芯片叠层的方式,由于各层的材料不同,热膨胀系数不同,在低温下工作时各层界面之间存在应力,应力控制的不好会造成芯片裂片等情况,导致探测器性能劣化或无法使用。本文对长波320×256碲镉汞集成偏振探测器的裂片现象进行了分析,对存在的应力运用软件进行了仿真,得到了碲镉汞芯片上的应力值及减小应力的方向。针对仿真分析的结果进行了相应的铟柱降低、碲锌镉衬底减薄的试验,解决了碲镉汞集成偏振探测器的裂片现象。 

【文章来源】：激光与红外. 2020,50(09)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

碲镉汞集成偏振探测器裂片现象

碲镉汞集成偏振探测器的组成如图2所示,红外辐射照射到偏振结构上,不同偏振态的信号由碲镉汞像元接收,接收后光信号转换为电流,电流经过积分电路后积分放大,实现电荷到电压的转换,最终表现出不同偏振态的图像,经过融合后,得到融合的偏振图像。2.2 碲镉汞集成偏振探测器结构设计简要说明

在ANSYS软件中建立碲镉汞集成偏振探测器应力仿真模型,模型包括碲镉汞长波320×256(中心间距30 μm)芯片、硅读出电路、铟柱、碲锌镉衬底、偏振光栅金属层,如图3所示。仿真模型中,铟柱高度≤12 μm,碲锌镉厚度≤400 μm;偏振光栅金属层分别为铬-金材料、铝材料,金属层的厚度≤1 μm,金属层材料参数如表1。仿真模型的工作温度为80 K。表1 金属层材料参数Tab.1 Metal layer material parameters 材料 热膨胀系数/(1×10-6·k-1) 弹性模量/GPa 金 10 79 铬 6.2 279 铝 23 22

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3618056