CN107271042A - 一种探测器串音测试装置、其制作方法及串音测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种探测器串音测试装置、其制作方法及串音测试方法，在基片上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，***探测单元为不透光，中心探测单元为透光；将制作好的探测器串音测试装置放置在焦平面探测器的前面，使中心探测单元与焦平面探测器的光敏元对准；采用黑体进行测试，根据各光敏元的电压响应值计算焦平面探测器的串音。本发明适用于小像元焦平面探测器的串音，解决了传统小光点测试法不适用于小像元探测器串音的难题，使用本发明测试探测器的串音时，只有最单元图形的中心探测单元有响应，使探测器串音很容易获得。
Description
技术领域
本发明属于红外焦平面测试技术领域，特别涉及一种探测器串音测试装置、其制作方法及串音测试方法。
背景技术
红外辐射俗称红外线，是一种介于可见光和微波之间的电磁波，波长范围为0.78-1000μm，是一种人眼看不见的辐射，在绝对零度(-273℃)以上的物体都辐射红外能量。红外波段又可分为近红外波段、中红外波段、中远红外波段、远红外波段，波段范围分别为0.78-3μm、3-6μm、6-20μm、20-1000μm。由于覆盖了极宽的光谱区，所以包含了极其丰富的信息，成功地获取这些信息可以为世界所用，造福世界。
红外技术通常是指研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学，经过近半个世纪以来的漫长发展已经形成了一支相对独立的学科，广泛应用在军事、工业、农业、医药、科学、通讯及空间遥感等领域，在红外技术的众多应用中，军事应用显得尤为突出，以红外成像、红外制导和红外预警为主的军用红外技术，在现代及未来战争中都是很重要的战术和战略手段。
响应波段在1μm～5μm的锑化铟(InSb)探测器以其高灵敏和高可靠等优点在导弹制导和红外成像等军民两用领域有着广泛应用。InSb红外焦平面探测器是通过铟柱将分别制作的InSb芯片和ROIC读出电路进行倒焊互连和减薄减反而得到的。近年来，红外焦平面阵列技术已经呈现出规格越来越大、像元中心距越来越小以及多光谱探测应用等越来越多等发展趋势，随着应用的需要，焦平面阵列规模越来越大，焦平面阵列像元尺寸却越来越小，相邻元之间的串扰也就变得更加突出，串音是指本应在某一特定探测单元中(光子或电子)信号转移到另外一个探测单元中的现象，在红外成像***中，串音会使图像的清晰度降低，导致***性能衰减，光串音效应就十分明显，如火热准确、方便地测量出器件之间的这种互扰程度以便在工艺中找出相应的解决办法一直是红外技术领域关注的热门话题，传统红外探测器串音的测量方法通常是以相应波段的小光点技术为基础的，采用小光点技术测量光电器件串光效应的方法如下：选择两个相邻的光电探测器D1和D2，调节小光点使其照在元件D2上，这时测得元件D1上的光电响应信号为S1，然后移动小光点使其找到元件D1上，这时测量出元件D1上的光电响应信号为S2，两个光电响应信号之比S1/S2便是器件D1和D2之间的串音程度。
但是，当利用现有的焦平面探测器串音测试方法小光点法来测试小像元焦平面探测器的串音时，发现串音测试值比正常值大一个数量级，利用现有的常规测试方法无法测试出焦平面探测器串音，小像元焦平面探测器串音测试方法的缺失，导致无法对器件性能作出完整评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种探测器串音测试装置、其制作方法及串音测试方法，用于解决现有技术不易测试小像元焦平面探测器串音的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种探测器串音测试装置的制作方法，步骤如下：
1)利用光刻工艺在基片上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元；
2)对所述最小单元图形的***探测单元镀不透光层，以使***探测单元为不透光，中心探测单元为透光，以形成探测器串音测试装置。
本发明还提供了一种探测器串音测试装置的制作方法，步骤如下：
在基片上制作不透光层，利用激光或飞秒激光在所述不透光层上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，使所述最小单元图形的中心探测单元为透光的，***探测单元为不透光的，以形成探测器串音测试装置。
本发明还提供了一种探测器串音测试方法，包括如下步骤：
(1)在基片上制作探测器串音测试装置；
(2)将制作好的探测器串音测试装置放置在焦平面探测器的前面，使所述测试装置的中心探测单元与焦平面探测器的光敏元对准；
(3)采用黑体测试，根据各光敏元的电压响应值计算焦平面探测器的串音。
进一步地，所述探测器串音测试装置的制作步骤为：利用光刻工艺在基片上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元；对所述最小单元图形的***探测单元镀不透光层，以使***探测单元为不透光，中心探测单元为透光，以形成探测器串音测试装置。
进一步地，所述探测器串音测试装置的制作步骤为：在基片上制作不透光层，利用激光或飞秒激光在所述不透光层上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，使所述最小单元图形的中心探测单元为透光的，***探测单元为不透光的，以形成探测器串音测试装置。
本发明还提供了一种探测器串音测试装置，包括在基片上制作的至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，所述中心探测单元为全透光，所述***探测单元镀有不透光层。
进一步地，各最小单元图形按照设定的结构重复排列。
进一步地，所述最小单元图形包括中心探测单元和中心探测单元周围两圈的8个***探测单元。
进一步地，所述最小单元图形包括中心探测单元和中心探测单元周围两圈的24个***探测单元。
进一步地，所述不透光层是通过真空镀膜机镀不透光膜或在所述基片背面涂黑漆实现的。
本发明的有益效果是：
本发明的一种探测器串音测试装置的制作方法，在基片上制作至少一个最小单元图形，其***探测单元为不透光，中心探测单元为透光，以形成探测器串音测试装置，使探测器之间的串音很容易获得，能够对器件性能作出完整评价。
本发明的探测器串音测试方法，将制作好的探测器串音测试装置放置在焦平面探测器的前面，使中心探测单元与焦平面探测器的光敏元对准；采用黑体测试，根据各光敏元的电压响应值计算焦平面探测器的串音。本发明的测试方法只有中心探测单元有响应，使探测器之间的串音很容易获得，能够对器件性能作出完整评价。
本发明的探测器串音测试装置，包括在基片上制作的至少一个最小单元图形，最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，中心探测单元为全透光，***探测单元镀有不透光层。使用本发明的串音测试装置测试探测器的串音时，只有中心探测单元有响应，使探测器之间的串音很容易获得，能够对器件性能作出完整评价。
附图说明
图1为本发明的焦平面探测器串音的测试方法的一种最小单元图形示意图；
图2为本发明的焦平面探测器串音的测试方法的另一种最小单元图形示意图；
图3为本发明的焦平面探测器的中心探测单元与探测器光敏元对准结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
本发明的一种探测器串音测试方法的实施例：
一种探测器串音测试装置的制作方法，包括如下步骤：
S1、将宝石基片清洗干净；
S2、在宝石基片表面旋涂AZ4330光刻胶；
S3、对宝石基片进行光刻、烘烤、曝光、显影等处理，制备至少一个最小单元图形，最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元；
S4、将宝石基底放入真空镀膜机，将真空抽到一定值，在***探测单元生长不透光的金膜，或通过在宝石基片背面涂黑漆，以使***探测单元为不透光，中心探测单元为透光，以形成探测器串音测试装置。
本发明的探测器串音测试装置的实施例：
一种探测器串音测试装置，包括在基片上制作的至少一个最小单元图形，最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，中心探测单元为全透光，***探测单元镀有不透光层，其中，不透光层是通过真空镀膜机镀不透光膜或在基片表面涂黑漆实现的。
本发明的一种探测器串音测试方法的实施例：
本发明还提供了一种探测器串音测试方法，包括如下步骤：
1、将宝石基片清洗干净。
2、在宝石基片表面旋涂AZ4330光刻胶。
3、对宝石基片进行光刻、烘烤、曝光、显影等处理，制备至少一个最小单元图形，最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元如图1左边的图形所示。
4、将宝石基底放入真空镀膜机，将真空抽到一定值，在***探测单元生长不透光的金膜，或通过在宝石基片背面涂黑漆，以使***探测单元为不透光，中心探测单元为透光，如图1右边的图形所示，以形成探测器串音测试装置。
5、将制作好的探测器串音测试装置放置在焦平面探测器的前面，使面阵机构的中心探测单元与焦平面探测器的光敏元对准。
6、采用黑体测试，根据各光敏元的电压响应值计算焦平面探测器的串音。
本发明还提供了一种探测器串音测试装置的制作方法，具体步骤为：在基片上制作不透光层(该不透光层可通过真空镀膜机在宝石基片上镀不透光层或在宝石基片背面涂黑漆)，利用激光或飞秒激光在不透光层上制作至少一个最小单元图形，最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，使最小单元图形的中心探测单元为透光的(利用激光或飞秒激光将中心探测单元的不透光层削蚀掉)，***探测单元为不透光的，以形成探测器串音测试装置。
具体的，如图3所示，以一个最小单元图形为例，焦平面探测器的中心探测单元与探测器光敏元对准的结构示意图，附图3中的1表示金属膜，2表示基片，3表示芯片，4表示光敏元，5表示读出电路。将带有图形的基片应用于焦平面探测器时，相比没有基片图形时单一的响应区域，这种特殊结构的基片可以使焦平面探测器的探测装置只有中心探测单元有响应，由于***探测单元为不透光的，所以光源照射到***探测单元时，入射光全部被反射回来，所以表面不会有载流子的移动，仍然可以采用传统的小光点测试方法测试小像元焦平面探测器的串音，采用黑体测试时，当光源入射到光敏元，产生光电响应时，焦平面探测器的各探测单元之间会产生串音，读出电路读出电压响应值，依据电压响应值得到焦平面探测器串音，达到了测试焦平面探测器串音的目的，且串音很容易获得，提高了探测器的性能。
例如，当小光点光源入射在第i行第j列像元中心时，测出像元的信号VS(i,j)，同时测出该像元上下左右四个相邻像元的信号VS(i±1,j)与VS(i,j±1)，则该像元对四个相邻像元的串音为：
本实施例的最小单元图形紧密重复排列形成面阵结构作为基片图形，作为其他实施方式，也可以按照需要进行排列将形成面阵结构作为基片图形。
本实施例的最小单元图形的***探测单元为8个，作为其他实施方式，最小单元图形也可以包括中心探测单元周围两圈的24个探测单元，如图2所示，还可以包括中心探测单元周围大于两圈的所有探测单元。
本实施例的中心探测单元也可以设置成部分透光，部分不透光，保证中心探测单元透光部分的尺寸小于等于像元尺寸。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种探测器串音测试装置的制作方法，其特征在于，步骤如下：
1)利用光刻工艺在基片上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元；
2)对所述最小单元图形的***探测单元镀不透光层，以使***探测单元为不透光，中心探测单元为透光，以形成探测器串音测试装置。
2.一种探测器串音测试装置的制作方法，其特征在于，步骤如下：
在基片上制作不透光层，利用激光或飞秒激光在所述不透光层上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，使所述最小单元图形的中心探测单元为透光的，***探测单元为不透光的，以形成探测器串音测试装置。
3.一种探测器串音测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在基片上制作探测器串音测试装置；
(2)将制作好的探测器串音测试装置放置在焦平面探测器的前面，使所述测试装置的中心探测单元与焦平面探测器的光敏元对准；
(3)采用黑体测试，根据各光敏元的电压响应值计算焦平面探测器的串音。
4.根据权利要求3所述的探测器串音测试方法，其特征在于，所述探测器串音测试装置的制作步骤为：利用光刻工艺在基片上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元；对所述最小单元图形的***探测单元镀不透光层，以使***探测单元为不透光，中心探测单元为透光，以形成探测器串音测试装置。
5.根据权利要求3所述的探测器串音测试方法，其特征在于，所述探测器串音测试装置的制作步骤为：在基片上制作不透光层，利用激光或飞秒激光在所述不透光层上制作至少一个最小单元图形，所述最小单元图形中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，使所述最小单元图形的中心探测单元为透光的，***探测单元为不透光的，以形成探测器串音测试装置。
6.一种探测器串音测试装置，其特征在于，包括在基片上制作的至少一个最小单元图形，所述最小单元图形包括中心探测单元和设置在中心探测单元周围的***探测单元，所述中心探测单元为全透光，所述***探测单元镀有不透光层。
7.根据权利要求6所述的探测器串音测试装置，其特征在于，各最小单元图形按照设定的结构重复排列。
8.根据权利要求6或7所述的探测器串音测试装置，其特征在于，所述最小单元图形包括中心探测单元和中心探测单元周围两圈的8个***探测单元。
9.根据权利要求6或7所述的探测器串音测试装置，其特征在于，所述最小单元图形包括中心探测单元和中心探测单元周围两圈的24个***探测单元。
10.根据权利要求6所述的探测器串音测试装置，其特征在于，所述不透光层是通过真空镀膜机在所述基片上镀不透光膜或在所述基片背面涂黑漆实现的。
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