專利名稱：懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)紅外圖像生成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片。
背景技術(shù)：
紅外場(chǎng)景產(chǎn)生技術(shù)是紅外成像制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng)的核心技術(shù)，對(duì)紅外成像制導(dǎo)技術(shù)半實(shí)物系統(tǒng)仿真有及其重要的作用。動(dòng)態(tài)紅外場(chǎng)景產(chǎn)生技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬紅外目標(biāo)和背景的紅外輻射特性，為被測(cè)試的紅外圖像傳感器提供實(shí)時(shí)紅外目標(biāo)和背景的紅外圖像源。動(dòng)態(tài)紅外圖像生成技術(shù)可歸納為直接輻射型圖像轉(zhuǎn)換器和輻射調(diào)制型圖像轉(zhuǎn)換
ο對(duì)于直接輻射型圖像轉(zhuǎn)換器來說，其成像像元自身產(chǎn)生輻射，輻射強(qiáng)度由計(jì)算機(jī)圖像生成系統(tǒng)控制。直接輻射型圖像轉(zhuǎn)換器主要有電阻陣列、激光二極管陣列、紅外陰極射線管、Bly元件和熱電器件等。對(duì)于輻射調(diào)制型圖像轉(zhuǎn)換器來說，其實(shí)際上是空間光調(diào)制器，計(jì)算機(jī)圖像生成系統(tǒng)控制對(duì)器件的讀出光進(jìn)行空間強(qiáng)度調(diào)制，輻射調(diào)制型圖像轉(zhuǎn)換器主要有液晶光閥、可變形反射鏡陣列、薄膜空間光調(diào)制器等。在上述這些轉(zhuǎn)換器中，只有液晶光閥、Bly元件、電阻陣列、可變形反射鏡陣列和激光二極管陣列在紅外圖像系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)中得到實(shí)際應(yīng)用。其中電阻陣列和Bly元件又是較為常用的器件。電阻陣列通過電阻單元內(nèi)的控制電路控制流過每個(gè)電阻的電流就可以控制每個(gè)電阻的溫度，從而達(dá)到顯示紅外圖像的目的，但是，電阻陣列中的硅橋電阻陣列的缺陷是像元尺寸大，占空比低，難以發(fā)展較大尺寸的電阻陣列，空間分辨率低。Bly元件是一種鍍金黑的薄膜，它吸收可見光圖像的輻射，引起薄膜發(fā)熱，金黑上可產(chǎn)生與可見光圖像相對(duì)應(yīng)的紅外圖像。薄膜越薄響應(yīng)速度越快，但是薄膜太薄OO 200nm)時(shí)機(jī)械性能就很差，不能做成大面積，因此空間分辨率低；通常不能承受500K以上的溫度。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，該芯片的一側(cè)接收入射的可見光圖像，經(jīng)懸浮薄膜結(jié)構(gòu)像元陣列，可見光能量被吸收產(chǎn)生熱量， 在另一側(cè)向外產(chǎn)生紅外圖像，實(shí)現(xiàn)可見光圖像到紅外圖像的轉(zhuǎn)換，達(dá)到大幅度提高動(dòng)態(tài)紅外圖像生成裝置的性能指標(biāo)并降低成本的目的。該芯片包括襯底和薄膜像元陣列，其中襯底是由導(dǎo)熱性極好的材料制成的，襯底上設(shè)計(jì)有多個(gè)開孔，各開孔等間距排列， 在每個(gè)開孔上覆蓋一塊薄膜，各薄膜相互獨(dú)立，所有相同的薄膜構(gòu)成薄膜像元陣列，每個(gè)開孔的另一側(cè)允許可見光通過。薄膜為在所述襯底上進(jìn)行碳化或沉積形成高可見光吸收率物質(zhì)；或者，薄膜為在所述襯底上鍍制或懸浮高可見光透過率膜，在該高可見光透過率膜上涂覆紅外輻射膜而形成的物質(zhì)。薄膜的形狀為方形、圓形或多邊形。襯底的面積和厚度的設(shè)計(jì)尺寸根據(jù)需要生成的紅外圖像的性能指標(biāo)來選定襯底的面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的空間分辨率來選定需要生成的紅外圖像的空間分辨率越高，設(shè)計(jì)的襯底的面積越大。襯底的厚度根據(jù)需要生成的紅外圖像的溫度分辨率來選定需要生成的紅外圖像的溫度分辨率越高，設(shè)計(jì)的襯底的厚度越大。薄膜的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)需要生成的紅外圖像的性能指標(biāo)來選定薄膜的輻射面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高以及圖像刷新頻率越高，設(shè)計(jì)的薄膜的輻射面積越小。薄膜與襯底的接觸面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，設(shè)計(jì)的薄膜與襯底的接觸面積越小，需要生成的紅外圖像的圖像刷新頻率越高，設(shè)計(jì)的薄膜與襯底的接觸面積越大。薄膜之間的間隔根據(jù)需要生成的紅外圖像的溫度分辨率來選定需要生成的紅外圖像的溫度分辨率越高，設(shè)計(jì)的薄膜之間的間隔越大。薄膜的材料屬性根據(jù)需要生成的紅外圖像的性能指標(biāo)來選定薄膜的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，選取的薄膜的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)越低，需要生成的紅外圖像的圖像刷新頻率越高，選取的薄膜的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)越高。薄膜的材料的比熱容根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，選取的薄膜的材料的比熱容越低。有益效果1)本發(fā)明采用襯底加懸浮薄膜結(jié)構(gòu)像元陣列的結(jié)構(gòu)，與Bly元件相比大大增強(qiáng)了其機(jī)械強(qiáng)度，可以做成大面積轉(zhuǎn)換芯片。通過增加轉(zhuǎn)換芯片的面積，可以增大裝置的空間分辨率，而且實(shí)施方便；襯底上獨(dú)立懸浮薄膜像元的設(shè)計(jì)，減小了像元間的溫度串?dāng)_，從而增加了轉(zhuǎn)換效率。2)該轉(zhuǎn)換芯片未采用電子器件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。3)采用微機(jī)械加工工藝得到的懸浮薄膜像元，可以保證轉(zhuǎn)換紅外圖像的均勻性。4)通過設(shè)計(jì)懸浮薄膜像元的材料屬性和結(jié)構(gòu)，可以提高紅外圖像刷新頻率，使其達(dá)到IOOHz 200Hz，能夠有效地解決由于圖像刷新頻率不高導(dǎo)致的圖像轉(zhuǎn)換裝置與被測(cè)探測(cè)器掃描不匹配的問題。
圖1(a)為本發(fā)明提供的一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片示意圖；圖1 (b)為本發(fā)明提供的一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片的多個(gè)開孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(a)和圖(b)為本發(fā)明提供的一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片的兩種薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片的工作示意圖；其中，1-襯底，2-懸浮薄膜結(jié)構(gòu)，3-懸浮薄膜結(jié)構(gòu)像元陣列，4-開孔，5-可見光圖像，6-紅外圖像，7-準(zhǔn)直透鏡，8-高可見光吸收率物質(zhì)，9-高可見光透過率膜，10-紅外輻射膜，11-凹槽。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1(a)為本發(fā)明提供的一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片示意圖，該芯片包括襯底1和薄膜像元陣列3，其中所述襯底1是由導(dǎo)熱性極好的材料制成的，襯底1上設(shè)計(jì)有多個(gè)開孔4，各開孔4 等間距排列，在每個(gè)開孔4上覆蓋一塊薄膜2，各薄膜2相互獨(dú)立，所有相同的薄膜2構(gòu)成薄膜像元陣列3，每個(gè)開孔4的另一側(cè)允許可見光通過。本發(fā)明所提供的芯片可以根據(jù)所需輸出的紅外圖像的性能指標(biāo)來設(shè)計(jì)襯底1的結(jié)構(gòu)尺寸以及薄膜2的結(jié)構(gòu)尺寸和材料屬性。所需輸出的紅外圖像的性能指標(biāo)主要包括轉(zhuǎn)換溫度、圖像刷新頻率、空間分辨率、溫度分辨率。對(duì)于襯底1來說，設(shè)計(jì)尺寸的參數(shù)包括襯底1的厚度和面積襯底1的厚度根據(jù)需要生成的紅外圖像的溫度分辨率來選定需要生成的紅外圖像的溫度分辨率越高，設(shè)計(jì)的襯底1的厚度越大；在實(shí)際中，其厚度一般為0. 5 1mm，甚至可以大于1mm，否則不利于轉(zhuǎn)換芯片殘余熱量的導(dǎo)出從而影響溫度分辨率。當(dāng)單個(gè)懸浮薄膜結(jié)構(gòu)2的輻射面積一定時(shí)，設(shè)計(jì)的襯底1的面積越大，亦即懸浮薄膜結(jié)構(gòu)2的數(shù)目越多，所以，襯底1的面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的空間分辨率來選定需要生成的紅外圖像的空間分辨率越高，設(shè)計(jì)的襯底1的面積越大。對(duì)于薄膜2來說，設(shè)計(jì)參數(shù)包括薄膜形狀、結(jié)構(gòu)尺寸和材料屬性薄膜2的薄膜形狀比較靈活，可以為圓形、方形或多邊形。如圖1所示，本實(shí)施例的薄膜2為正方形。薄膜2的結(jié)構(gòu)尺寸包括輻射面積、薄膜2與襯底1的接觸面積以及薄膜2之間的間隔。所有薄膜2的面積之和構(gòu)成了芯片的輻射面積，薄膜2與襯底1的接觸面積與襯底 1的開孔4的大小有關(guān)。具體來說薄膜2的輻射面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定 需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高以及圖像刷新頻率越高，設(shè)計(jì)的薄膜2的輻射面積越小。薄膜2與襯底1的接觸面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，設(shè)計(jì)的薄膜2與襯底1的接觸面積越小，需要生成的紅外圖像的圖像刷新頻率越高，設(shè)計(jì)的薄膜2與襯底1的接觸面積越大。薄膜2與襯底1的接觸面積大小可以通過調(diào)整薄膜2大小或調(diào)整開孔4的大小來實(shí)現(xiàn)。薄膜2之間的間隔根據(jù)需要生成的紅外圖像的溫度分辨率來選定需要生成的紅外圖像的溫度分辨率越高，設(shè)計(jì)的所述薄膜2之間的間隔越大。根據(jù)上述薄膜2的結(jié)構(gòu)尺寸的選定原則，可知，在要實(shí)現(xiàn)較高的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度，薄膜2的輻射面積要小，與襯底1的接觸面積要小。要實(shí)現(xiàn)較高的紅外圖像的圖像刷新頻率，薄膜2的輻射面積要小，與襯底1的接觸面積要大。紅外圖像的高溫度分辨率要求陣列間隔不宜過小，否則引起陣列間溫度串?dāng)_，溫度分辨率降低。薄膜2的材料屬性主要包括熱傳導(dǎo)系數(shù)和比熱容。具體來說薄膜2的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，選取的薄膜2的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)越低， 需要生成的紅外圖像的圖像刷新頻率越高，選取的薄膜2的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)越高；薄膜2的材料的比熱容根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，選取的薄膜2的材料的比熱容越低。根據(jù)上述薄膜2的材料屬性的選定原則，可知，在需要較高的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度時(shí)，可以選用熱傳導(dǎo)系數(shù)較低和比熱容較低的材料；在需要較高的紅外圖像的圖像刷新頻率時(shí)，則需選用熱傳導(dǎo)系數(shù)較高的材料。以上是襯底1和薄膜2的設(shè)計(jì)原則，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，并不能一次性的選定參數(shù)，而是通過不斷地進(jìn)行軟件仿真和參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)。首先根據(jù)之前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)給出襯底1和薄膜 2的結(jié)構(gòu)尺寸，采用仿真軟件求取該結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)應(yīng)的芯片性能，然后根據(jù)上述參數(shù)的選定原則，對(duì)當(dāng)前結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，再采用仿真軟件求取該結(jié)構(gòu)尺寸所對(duì)應(yīng)的芯片性能，直到該芯片達(dá)到理想的性能指標(biāo)為止。在實(shí)際情況下，薄膜2的形成方式如果采用制造單塊薄膜，并將該薄膜直接貼覆到襯底的開孔上的技術(shù)，則制造工藝較為復(fù)雜，其不容易實(shí)施貼覆，因此，為了方便實(shí)施，較佳地，可以先在襯底上形成薄膜結(jié)構(gòu)，該薄膜結(jié)構(gòu)覆蓋在整個(gè)襯底的一側(cè)上，再利用刻蝕技術(shù)劃分出薄膜2的形狀，其具體包括但不限于以下兩種實(shí)施方式方式一如圖2(a)所示，在襯底1上直接形成高可見光吸收率物質(zhì)8，例如在襯底 1上進(jìn)行碳化或沉積形成高可見光吸收率物質(zhì)8，然后根據(jù)所選定的薄膜2之間的間隔大小以及薄膜2的輻射面積大小對(duì)高可見光吸收率物質(zhì)8進(jìn)行刻蝕，形成凹槽11，凹槽11的形成使得在高可見光吸收率物質(zhì)8上劃分出薄膜2。所述高可見光吸收率物質(zhì)8可采用碳化硅等。方式二 如圖2(b)所示，在所述襯底1上鍍制或懸浮極薄的高可見光透過率膜9， 再在該高可見光透過率膜9上涂覆紅外輻射膜10，然后根據(jù)所選定的薄膜2之間的間隔大小以及薄膜2的輻射面積大小對(duì)涂覆紅外輻射膜10的高可見光透過率膜9進(jìn)行刻蝕，形成凹槽11，凹槽11的形成使得在高可見光透過率膜9上劃分出薄膜2。所述高可見光透過率薄膜9可以采用聚酰亞胺薄膜；所述紅外輻射膜10可以通過濺射鎢，石墨等制成。圖2(b)中紅外輻射膜10的使用可以增加入射可見光吸收和紅外輻射，從而提高可見光到紅外的轉(zhuǎn)換效率。紅外輻射膜10的性能影響懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片生成紅外圖像的紅外輻射波段、溫度范圍和圖像刷新頻率。紅外輻射膜10是產(chǎn)生多波段紅外輻射、高的輻射強(qiáng)度和高幀頻的關(guān)鍵。紅外輻射膜10的厚度極薄，通常為幾十個(gè)納米。下面舉兩個(gè)實(shí)施例，對(duì)于薄膜2的實(shí)際設(shè)計(jì)過程如下所述對(duì)于所述方式一襯底1采用厚度0. 3mm,直徑為50mm的硅片，高可見光吸收率物質(zhì)8為直接在襯底1上形成的0. 1 ym碳化硅層，懸浮薄膜結(jié)構(gòu)2的輻射面積為 30 μ mX 30 μ m，間距為20 μ m,襯底1上開孔面積為29 μ mX 29 μ m，懸浮薄膜結(jié)構(gòu)2與襯底 1接觸面積為59 μ m2。經(jīng)實(shí)驗(yàn)仿真后得到，所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換芯片的空間分辨率達(dá)到512X512， 在最高溫度為150°C時(shí)，紅外圖像的圖像刷新頻率可達(dá)100Hz，溫度分辨率可達(dá)0. 05°C，具有良好的空間一致性，采用全白圖入射時(shí)，全視場(chǎng)轉(zhuǎn)換溫度的非均勻性低于2%。對(duì)于所述方式二 襯底1采用厚度0. 3mm，直徑為50mm的硅片，高可見光透過率膜 9為0. 1 μ m厚度的聚酰亞胺層，紅外輻射膜10采用在聚酰亞胺層上濺射0. 01 μ m厚度的鎢來制成，懸浮薄膜結(jié)構(gòu)2的輻射面積為30 μ mX 30 μ m，間距20 μ m,襯底1上開孔面積為 29 μ m μ mX 29 μ m，懸浮薄膜結(jié)構(gòu)2與襯底1接觸面積為59 μ m2。經(jīng)實(shí)驗(yàn)仿真后得到，所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換芯片的空間分辨率為512X512，在最高溫度為150°C時(shí)，紅外圖像的圖像刷新頻率可達(dá)100Hz，溫度分辨率可達(dá)0. 05°C，具有良好的空間一致性，采用全白圖入射時(shí)，全視場(chǎng)轉(zhuǎn)換溫度的非均勻性低于2%。圖3為本發(fā)明提供的一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片的工作示意圖。該芯片被密封于真空制冷環(huán)境中，在圖3中使用本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)換芯片時(shí)，可見光圖像5入射，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡7折射到襯底1 一側(cè)的多個(gè)開孔4中，折射后的可見光經(jīng)覆蓋在開孔4的薄膜2的一側(cè)，經(jīng)薄膜2的熱傳導(dǎo)轉(zhuǎn)換為熱量，最終在薄膜2的另一側(cè)產(chǎn)生紅外圖像6。由以上所述可見，本發(fā)明提供的懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，其空間分辨率可以通過轉(zhuǎn)換芯片面積的增加而大大增加；產(chǎn)生薄膜像元陣列3時(shí)采用微機(jī)械加工工藝，所謂的微結(jié)構(gòu)加工工藝包括涂覆光刻膠、對(duì)板、曝光、顯影、堅(jiān)膜、腐蝕、去膠等工序，其為已知技術(shù)手段。微機(jī)械加工工藝保證轉(zhuǎn)換紅外圖像均勻，生成紅外圖像幀頻可達(dá)到 IOOHz 200Hz，能有效解決本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)換芯片與被測(cè)探測(cè)器掃描匹配的問題；輻射波段范圍廣，包括可見和紅外波段；通過選用熱傳導(dǎo)系數(shù)較低和比熱容較低的材料，可以提高紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度；而且芯片的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于，包括襯底(1)和薄膜像元陣列⑶，其中所述襯底(1)是由導(dǎo)熱性極好的材料制成的，襯底(1)上設(shè)計(jì)有多個(gè)開孔G)，各開孔 ⑷等間距排列，在每個(gè)開孔⑷上覆蓋一塊薄膜0)，各薄膜⑵相互獨(dú)立，所有相同的薄膜( 構(gòu)成薄膜像元陣列(3)，每個(gè)開孔的另一側(cè)允許可見光通過。
2.如權(quán)利要求1所述的懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于，所述襯底(1)的面積和厚度的設(shè)計(jì)尺寸根據(jù)需要生成的紅外圖像的性能指標(biāo)來選定所述襯底(1)的面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的空間分辨率來選定需要生成的紅外圖像的空間分辨率越高，設(shè)計(jì)的所述襯底(1)的面積越大；所述襯底(1)的厚度根據(jù)需要生成的紅外圖像的溫度分辨率來選定需要生成的紅外圖像的溫度分辨率越高，設(shè)計(jì)的所述襯底(1)的厚度越大。
3.如權(quán)利要求1所述的懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于，所述薄膜O)的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)需要生成的紅外圖像的性能指標(biāo)來選定所述薄膜O)的輻射面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高以及圖像刷新頻率越高，設(shè)計(jì)的所述薄膜(2)的輻射面積越小；所述薄膜( 與襯底(1)的接觸面積根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，設(shè)計(jì)的所述薄膜( 與襯底(1)的接觸面積越小，需要生成的紅外圖像的圖像刷新頻率越高，設(shè)計(jì)的所述薄膜( 與襯底(1)的接觸面積越大；所述薄膜(2)之間的間隔根據(jù)需要生成的紅外圖像的溫度分辨率來選定需要生成的紅外圖像的溫度分辨率越高，設(shè)計(jì)的所述薄膜( 之間的間隔越大。
4.如權(quán)利要求1所述的懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于，所述薄膜O)的材料屬性根據(jù)需要生成的紅外圖像的性能指標(biāo)來選定所述薄膜O)的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度和圖像刷新頻率來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，選取的所述薄膜O)的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)越低，需要生成的紅外圖像的圖像刷新頻率越高，選取的所述薄膜O)的材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)越高；所述薄膜O)的材料的比熱容根據(jù)需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度來選定需要生成的紅外圖像的轉(zhuǎn)換溫度越高，選取的所述薄膜(2)的材料的比熱容越低。
5.如權(quán)利要求1所述的懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于，所述薄膜( 為在所述襯底(1)上進(jìn)行碳化或沉積形成高可見光吸收率物質(zhì)；或者，所述薄膜( 為在所述襯底(1)上鍍制或懸浮高可見光透過率膜，在該高可見光透過率膜上涂覆紅外輻射膜而形成的物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，其特征在于，所述薄膜O)的薄膜形狀為方形、圓形或多邊形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種懸浮薄膜型可見光圖像到紅外圖像轉(zhuǎn)換芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)可見光圖像到紅外圖像的轉(zhuǎn)換，達(dá)到大幅度提高動(dòng)態(tài)紅外圖像生成裝置的性能指標(biāo)并降低成本的目的；該芯片包括襯底和薄膜像元陣列，襯底是由導(dǎo)熱性極好的材料制成的，襯底上設(shè)計(jì)有多個(gè)開孔，各開孔等間距排列，在每個(gè)開孔上覆蓋一塊薄膜，各薄膜相互獨(dú)立，所有相同的薄膜構(gòu)成薄膜像元陣列，每個(gè)開孔的另一側(cè)允許可見光通過；薄膜為在所述襯底上進(jìn)行碳化或沉積形成高可見光吸收率物質(zhì)；或者，薄膜為在所述襯底上鍍制或懸浮高可見光透過率膜，在該高可見光透過率膜上涂覆紅外輻射膜而形成的物質(zhì)；薄膜的形狀為方形、圓形或多邊形。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102354697SQ20111020682
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者吳峰霞, 李卓, 范增名, 錢麗勛, 韓階平 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué), 北京金盛微納科技有限公司