非制冷紅外傳感器的讀出電路研究.pdf

1、非制冷紅外傳感器是紅外熱成像領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)，在商業(yè)、軍事、民事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中，二極管型非制冷紅外傳感器是一種以PN結(jié)溫度敏感單元，易與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容的紅外傳感器。紅外傳感器經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝流片完成先期控制電路部分之后，還需要經(jīng)過干法刻蝕和TMAH濕法腐蝕來完成結(jié)構(gòu)制作，實(shí)現(xiàn)二極管型像元懸空結(jié)構(gòu)的釋放。
　　 本文在研究二極管型紅外傳感器制作工藝的同時(shí)，設(shè)計(jì)了一種小面積像元串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。通過改變二極管型紅外傳感

2、器的象元結(jié)構(gòu)，在相等面積內(nèi)串聯(lián)多個(gè)小P+/N阱單元，提高了傳感器感受外界紅外輻射的靈敏度。利用仿真和實(shí)驗(yàn)證明了該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠很好地提高紅外傳感器的輸出信號(hào)強(qiáng)度和靈敏度，有效地解決了紅外傳感器輸出信號(hào)非常微弱的問題，滿足了實(shí)際測試的需要。同時(shí)設(shè)計(jì)了一種利用MOS晶體管進(jìn)一步放大輸出信號(hào)的電路。由于紅外傳感器的輸出信號(hào)電壓較小，必須設(shè)計(jì)讀出電路來讀取信號(hào)。本文針對紅外傳感器的信號(hào)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種包括恒流源、放大、濾波等模塊的讀出電路。利用