非制冷热敏二极管型红外焦平面阵列电压温度系数的分析与优化

• 作者: 侯影 傅剑宇 刘瑞文 刘超 吕文龙 张强 王玮冰 薛惠琼 魏德波
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 电压温度系数(VTC) pn结二极管 红外焦平面阵列(IRFPA) 灵敏度 微电子机械系统(MEMS)
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 器件与技术
• 页码范围: 617-624
• 页数: 8页
• 分类号: TN215
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2018.09.001

摘要

灵敏度是非制冷热敏二极管型红外焦平面阵列(IRFPA)的一项重要性能指标.二极管结构的电压温度系数(VTC)对灵敏度有很大的影响.分析了二极管结构的设计参数和工艺参数对其电压温度系数的影响,仿真结果表明二极管的串联个数和pn结结面积是两项重要因素.因此,设计出6个串联“阱”形pn结的二极管结构,并对具有该结构的热敏二极管型红外焦平面阵列进行了流片.测试结果表明,在10 μA正向偏置电流下,二极管结构的电压温度系数为8.2 mV/K,单个像素的灵敏度为19.1 μV/K.不同结面积结构的测试结果表明,增加结面积能有效提升二极管结构的电压温度系数和灵敏度.