探測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體技術領域，尤其涉及一種探測器。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)紅外探測器是對紅外電磁波的輻射強度進行探測，但是當探測目標所處的背景復雜時，傳統(tǒng)紅外探測器無法通過單純的探測電磁波的輻射強度將目標從雜亂的背景中分離出來。但是各個物體福射或反射電磁波有著不同的偏振態(tài)，對目標的電磁福射偏振態(tài)進行探測則可以將目標從復雜背景中區(qū)別出來，因而紅外偏振探測技術是最近十年來發(fā)展很快的一項新的探測技術，具有廣泛的軍用和民用前景。相比紅外電磁波的輻射強度探測，紅外偏振探測的主要優(yōu)勢有:1)偏振探測無需準確的輻射量校準就可以達到很高的精度，這是由于偏振度是輻射值之比，而在傳統(tǒng)的紅外輻射強度探測中，定標對輻射強度測量的準確度至關重要；2)軍事上紅外防護的主要方法是制造復雜背景，使紅外探測系統(tǒng)無法從背景中區(qū)分目標，但是這種雜亂的熱源和目標的偏振態(tài)特性存在差異，因此這種形式的防護對于紅外偏振探測就會失效；3)對于輻射強度相同的目標和背景，其偏振態(tài)特性是不一樣的，通過紅外輻射強度的探測無法區(qū)別開來，但通過對光的偏振度或偏振角等偏振態(tài)特性的探測，可將難以識別的雜亂背景和目標分開來，提高目標識別率。
[0003]現(xiàn)有技術的偏振探測系統(tǒng)是采用復雜光機結構先對偏振光分光，然后入射到紅外探測器上進行探測，圖1為現(xiàn)有技術的偏振探測系統(tǒng)，如圖1所示，現(xiàn)有技術的偏振探測系統(tǒng)先通過偏振分光棱鏡12對偏振光進行分光，然后再入射到紅外探測器11上進行探測，這種設計使得傳統(tǒng)偏振探測系統(tǒng)體積和重量大，機械穩(wěn)定性差，空間分辨率低，應用環(huán)境受到很大限制。
【發(fā)明內容】
[0004]本實用新型實施例的目的是提出一種探測器，旨在解決傳統(tǒng)紅外探測系統(tǒng)體積和重量大、機械穩(wěn)定性差的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了一種探測器，所述探測器包括:襯底；偏振光柵，陣列式排布在所述襯底的上表面，所述偏振光柵用于對入射光進行偏振分光；光電二極管，陣列式排布在所述襯底的下表面，所述光電二極管與所述偏振光柵像素對應，用于吸收經(jīng)所述偏振光柵分光后的偏振光而產生光電流；讀出電路，與所述光電二極管相連接，用于接收和處理所述光電流。
[0006]本實用新型實施例的探測器還包括:
[0007]所述偏振光柵每4個為一組，包括0°、45°、90°、135°四個方向的偏振光柵。
[0008]所述偏振光柵的線條之間間隔200?500um。
[0009]所述光電二極管為雪崩光電二極管。
[0010]所述光電二極管的像素大小在20?40umX 20?40um之間，像素間隔為2?5um。
[0011]所述讀出電路與所述光電二極管相連接具體為，所述讀出電路通過倒裝焊接工藝與所述光電二極管相連接。
[0012]所述讀出電路具體為:輸入單元，與所述光電二極管電連接，用于接收所述光電流；列運算放大單元，與所述輸入單元電連接，用于對所述光電流的電學信號進行放大處理；輸出單元，與所述列運算放大單元電連接，用于輸出所述經(jīng)放大處理的電學信號；數(shù)字控制單元，與所述輸入單元、列運算放大單元、輸出單元電連接，用于提供所述讀出電路的工作時序。
[0013]本實用新型實施例提出的探測器，通過在襯底的上下表面分別設置偏振光柵和光電二極管，偏振光柵與光電二極管像素對應，從而將偏振分光功能集成在探測器上，這種集成式設計有效的減少整個探測系統(tǒng)的體積和重量，顯著提高了探測器系統(tǒng)的機械穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為現(xiàn)有技術的偏振探測系統(tǒng)；
[0016]圖2為本實用新型實施例的探測器的結構示意圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例的探測器的光柵陣列排布示意圖；
[0018]圖4為本實用新型實施例的探測器的讀出電路工作原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0020]本實用新型實施例的探測器通過將偏振光柵集成到探測器上，并對偏振光柵結構進行特殊設計，單幀可同時進行多個偏振角度的探測，經(jīng)過圖像處理便可在一幀圖像內獲得偏振度和偏振角的信息，相比傳統(tǒng)光機掃描式分光偏振探測，幀頻大大提升。同時這種集成式設計有效的減少整個探測系統(tǒng)的體積和重量，顯著提高了探測系統(tǒng)的機械穩(wěn)定性。
[0021]圖2為本實用新型實施例的探測器的結構示意圖，如圖2所示，本實用新型實施例的探測器20包括:襯底21、偏振光柵22、光電二極管23、讀出電路24。
[0022]襯底21為探測器20的基板，偏振光柵22、光電二極管23、讀出電路24均形成在襯底21上。
[0023]需要說明的是，本實用新型實施例的襯底21根據(jù)探測的光的波長不同可以采用不同的材料制備，不同的探測波長需求，需要不同的襯底21材料以及相應的光電二極管23的制備材料，例如:對于近紅外波長的偏振探測，光電二極管23可采用銦鎵砷材料制備而成，襯底21可采用磷化銦材料。對于短波紅外、中波紅外、長波紅外的偏振探測，襯底21可采用碲鋅鎘，光電二極管23的材料可采用碲鎘汞。
[0024]偏振光柵22，形成在襯底21的上表面，偏振光柵22成陣列式排布。圖3為本實用新型實施例的探測器的光柵陣列排布示意圖，如圖3所示，偏振光柵22成陣列式排布，偏振光柵22用于對入射輻射的進行偏振分光，可將入射光變?yōu)橥耆€偏振光。再如圖3所示，偏振光柵22每2X2陣列的光柵為一組，包括四種起偏方向的光柵，具體可包括:0°偏振分光光柵31、45°偏振分光光柵32、90°偏振分光光柵33、135°偏振分光光柵34。偏振光柵22設置多個起偏方向的光柵，則在每一幀內可同時進行多個偏振角度的探測，經(jīng)過圖像處理便可在一幀圖像內獲得偏振度和偏振角的信息，相比傳統(tǒng)光機掃描式分光偏振探測(每一幀只可進行一個偏振角度的探測)，幀頻大大提升。
[0025]偏振光柵22為亞波長金屬光柵，光柵的線條中心之間的間隔為200?500nm，光柵的間隔是通過光學設計得到，是由光柵材料、襯底材料的光