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（英文）

作者：张强; 刘瑞文; 吕文龙; 侯影; 魏德波; 刘超; 薛惠琼; 傅剑宇; 王玮冰

来源：微纳电子技术, 2018, 55(09): 617-624.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2018.09.001

• 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)

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10μA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19.1μV/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。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院大学; 中国科学院微电子研究所