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混合互連方式

發(fā)布時(shí)間:2016/2/1 20:15:20 訪問次數(shù):537

    混合式是指紅外探測(cè)器敏感元和讀出咆路分別選用兩種不同的材料制備之后再通過如倒裝互連等工藝技術(shù)將二者連接構(gòu)成一個(gè)整體使用, G60N100BNTD如圖7.48所示為一種互連方式。圖中所示混合式結(jié)構(gòu)的探測(cè)器為異質(zhì)結(jié),即在PbTe上制備PbSnTe。上下兩層金屬墊分別同硅和探測(cè)器陣列相連接,墊片間用銦連接。工作時(shí),輻射透過PbTe基底照在異質(zhì)結(jié)上,產(chǎn)生信號(hào),并立即導(dǎo)入CCD。利用HgCdTe光電二極管陣列也可做成這種結(jié)構(gòu)。單片式和混合式的基本結(jié)構(gòu)均如圖7.49所示,只是構(gòu)成方式不同。

      

   由于互連方式不同,混合式IR-CCD又有多種結(jié)構(gòu),但基本結(jié)構(gòu)分為前照射結(jié)構(gòu)和背照射結(jié)構(gòu)兩種.

   ①前照射結(jié)構(gòu):是指探測(cè)器在前面受到照射,電信號(hào)就在這同一面上被抽出,如圖7.50 (a)所示。在這種結(jié)構(gòu)中,探測(cè)器的前面與多路傳輸器面向同一個(gè)方向,電學(xué)引線從探測(cè)器來,必須越過探測(cè)器的邊緣區(qū)域到達(dá)多路傳輸器。這種引線方式要求探測(cè)器陣列較薄。由于互連占去了一部分面積,光敏面也減小了,填充因子受到一定影響。

   ②背照射結(jié)構(gòu):要求鑲嵌探測(cè)器有薄的光敏層,在光敏層上吸收輻射,產(chǎn)生的光生載流子從背面擴(kuò)散到前面,被PN緒檢測(cè)得到信號(hào)如圖7.50 (b)所示。背照射使用外延生長(zhǎng)薄層材料(厚度小于少子擴(kuò)散長(zhǎng)度),用透明襯底。如果用體材料也可以達(dá)到背照射,但必須機(jī)械減薄到小于少子擴(kuò)散長(zhǎng)度,否則將會(huì)產(chǎn)生像元間的串?dāng)_。這種結(jié)構(gòu)中電學(xué)互連很短,是在探測(cè)器和多路傳輸器間直走的。由于沒有遮蔽,它很容易達(dá)到高的填充因子。這種結(jié)構(gòu)又稱為“平面混合焦平面陣列”。目前焦平面陣列大多是基于這種結(jié)構(gòu)。


    混合式是指紅外探測(cè)器敏感元和讀出咆路分別選用兩種不同的材料制備之后再通過如倒裝互連等工藝技術(shù)將二者連接構(gòu)成一個(gè)整體使用, G60N100BNTD如圖7.48所示為一種互連方式。圖中所示混合式結(jié)構(gòu)的探測(cè)器為異質(zhì)結(jié),即在PbTe上制備PbSnTe。上下兩層金屬墊分別同硅和探測(cè)器陣列相連接,墊片間用銦連接。工作時(shí),輻射透過PbTe基底照在異質(zhì)結(jié)上,產(chǎn)生信號(hào),并立即導(dǎo)入CCD。利用HgCdTe光電二極管陣列也可做成這種結(jié)構(gòu)。單片式和混合式的基本結(jié)構(gòu)均如圖7.49所示,只是構(gòu)成方式不同。

      

   由于互連方式不同,混合式IR-CCD又有多種結(jié)構(gòu),但基本結(jié)構(gòu)分為前照射結(jié)構(gòu)和背照射結(jié)構(gòu)兩種.

   ①前照射結(jié)構(gòu):是指探測(cè)器在前面受到照射,電信號(hào)就在這同一面上被抽出,如圖7.50 (a)所示。在這種結(jié)構(gòu)中,探測(cè)器的前面與多路傳輸器面向同一個(gè)方向,電學(xué)引線從探測(cè)器來,必須越過探測(cè)器的邊緣區(qū)域到達(dá)多路傳輸器。這種引線方式要求探測(cè)器陣列較薄。由于互連占去了一部分面積,光敏面也減小了,填充因子受到一定影響。

   ②背照射結(jié)構(gòu):要求鑲嵌探測(cè)器有薄的光敏層,在光敏層上吸收輻射,產(chǎn)生的光生載流子從背面擴(kuò)散到前面,被PN緒檢測(cè)得到信號(hào)如圖7.50 (b)所示。背照射使用外延生長(zhǎng)薄層材料(厚度小于少子擴(kuò)散長(zhǎng)度),用透明襯底。如果用體材料也可以達(dá)到背照射,但必須機(jī)械減薄到小于少子擴(kuò)散長(zhǎng)度,否則將會(huì)產(chǎn)生像元間的串?dāng)_。這種結(jié)構(gòu)中電學(xué)互連很短,是在探測(cè)器和多路傳輸器間直走的。由于沒有遮蔽,它很容易達(dá)到高的填充因子。這種結(jié)構(gòu)又稱為“平面混合焦平面陣列”。目前焦平面陣列大多是基于這種結(jié)構(gòu)。


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