銦鎵砷線列探測器及基于其的檢測方法、銦鎵砷光敏芯片技術

本發明專利技術公開了一種銦鎵砷線列探測器及基于其的檢測方法、銦鎵砷光敏芯片，所述銦鎵砷線列探測器包括銦鎵砷光敏芯片，所述銦鎵砷光敏芯片包括至少兩行數量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列軸方向對齊；沿所述列軸方向的相鄰兩個像元之間的中心距不小于沿行軸方向上相鄰兩個像元之間的中心距。本發明專利技術通過合理地設置多行線列像元以及其間的距離，可以實現快速精確地掃描，以及對檢測對象進行快速復驗，從而顯著地提高了短波紅外檢測的效率及準確性。的效率及準確性。的效率及準確性。

【技術實現步驟摘要】
銦鎵砷線列探測器及基于其的檢測方法、銦鎵砷光敏芯片


[0001]本專利技術涉及半導體
，尤其涉及一種銦鎵砷線列探測器及基于其的檢測方法、銦鎵砷光敏芯片。

技術介紹

[0002]通常根據紅外輻射大氣窗口將1
?
3μm的波段劃分為短波紅外，其廣泛存在于自然界中，且反射性質與可見光非常相似。具有較高溫度工作、高可靠性的銦鎵砷探測器能夠獲取目標場景中人眼不可見的短波紅外信號，從而實現短波紅外成像，該成像技術在航天遙感、安防監控、工業檢測、醫療影像、環境監測等領域具有重要的應用價值。
[0003]線列銦鎵砷探測器由于具有較高的幀頻和較低的成本而被廣泛應用于工業檢測。例如產品缺陷檢測、同類產品分級、異物識別篩選等。隨著行業發展，對紅外檢測的速度和精度的要求都在不斷提高，目前的線列探測器容易影響系統的運行速度以及增加復驗成本。

技術實現思路

[0004]本專利技術要解決的技術問題是為了克服現有技術中銦鎵砷線列探測器的工作速度和精度無法滿足檢測要求的缺陷，提供一種銦鎵砷線列探測器及基于其的檢測方法、銦鎵砷光敏芯片。
[0005]本專利技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題：
[0006]本專利技術提供了一種多行結構的銦鎵砷線列探測器，所述銦鎵砷線列探測器包括銦鎵砷光敏芯片，所述銦鎵砷光敏芯片包括至少兩行數量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列軸方向對齊；沿所述列軸方向的相鄰兩個像元之間的中心距不小于沿行軸方向上相鄰兩個像元之間的中心距。
[0007]較佳地，所述銦鎵砷線列探測器還包括讀出電路；
[0008]所述讀出電路與所述銦鎵砷光敏芯片電連接；
[0009]所述讀出電路用于將所述銦鎵砷光敏芯片輸出的電信號轉化成成像數據。
[0010]較佳地，所述銦鎵砷光敏芯片的下表面為鈍化層；
[0011]所述銦鎵砷光敏芯片的下表面和所述讀出電路的上表面分別設有一一對應的電極組；所述銦鎵砷光敏芯片和所述讀出電路通過所述電極組電連接。
[0012]較佳地，所述銦鎵砷線列探測器還包括光闌；
[0013]所述光闌位于所述銦鎵砷光敏芯片的上方，所述光闌的開口在所述銦鎵砷光敏芯片上的正投影區域包含所述銦鎵砷光敏芯片的像元所在的矩形區域；
[0014]所述光闌用于限制所述銦鎵砷線列探測器的成像范圍。
[0015]較佳地，所述銦鎵砷線列探測器還包括窗口片；
[0016]所述窗口片位于所述光闌的上方，所述窗口片在所述光闌上的正投影區域包含所述光闌的開口所在的區域。
[0017]較佳地，所述銦鎵砷線列探測器還包括制冷器，所述制冷器的上表面和所述讀出電路的下表面貼合；
[0018]所述制冷器的上表面不小于所述讀出電路的下表面。
[0019]較佳地，所述銦鎵砷線列探測器還包括管殼；所述管殼為上端開口的立方體；
[0020]所述制冷器位于所述管殼的底部；
[0021]所述光闌和所述窗口片均架設于所述管殼。
[0022]較佳地，所述銦鎵砷線列探測器還包括蓋板，所述蓋板設置于所述管殼的上端開口，以使所述銦鎵砷線列探測器形成封閉結構。
[0023]本專利技術還提供了一種基于銦鎵砷線列探測器的檢測方法，所述檢測方法包括步驟：
[0024]采用上述的銦鎵砷線列探測器對檢測對象進行掃描以得到成像數據，所述成像數據由所述銦鎵砷線列探測器的像元分別獲取的像元讀數轉化得到；
[0025]根據閾值范圍，確定所述像元讀數中的異常值；
[0026]若位于同一列的所有像元獲取的所述像元讀數均為異常值，則判定所述檢測對象與所述像元對應的位置為異常位置。
[0027]本專利技術還提供了一種銦鎵砷光敏芯片，所述光敏芯片包括至少兩行數量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列軸方向對齊；沿列軸方向上相鄰兩個像元之間的中心距不小于沿行軸方向上相鄰兩個像元之間的中心距。
[0028]本專利技術的積極進步效果在于：本專利技術提供的銦鎵砷線列探測器及基于其的檢測方法、銦鎵砷光敏芯片通過合理地設置多行線列像元及其位置關系，可以有效地利用位于同一列軸的多個像元對檢測對象進行快速精確地掃描，并能基于掃描得到的多個像元數據實現對于檢測對象的快速復驗，從而顯著地提高了短波紅外檢測的效率及準確性。
附圖說明
[0029]圖1為本專利技術實施例1的銦鎵砷線列探測器的結構示意圖。
[0030]圖2為本專利技術實施例1的512元雙行結構的銦鎵砷線列探測器的平面結構示意圖。
[0031]圖3為本專利技術實施例1的1024元三行結構的銦鎵砷線列探測器的平面結構示意圖。
[0032]圖4為本專利技術實施例2的基于銦鎵砷線列探測器的檢測方法的流程圖。
具體實施方式
[0033]下面通過實施例的方式進一步說明本專利技術，但并不因此將本專利技術限制在所述的實施例范圍之中。
[0034]實施例1
[0035]參見圖1所示，本實施例具體提供了一種銦鎵砷線列探測器100，銦鎵砷線列探測器100包括銦鎵砷光敏芯片1。銦鎵砷光敏芯片1包括至少兩行數量相等的像元；各行像元中相同序位的像元在列軸方向對齊；沿列軸方向的相鄰兩個像元之間的中心距不小于沿行軸方向上相鄰兩個像元之間的中心距。
[0036]沿列軸方向的相鄰兩個像元之間的中心距至少等于沿行軸方向上相鄰兩個像元間的中心距，此時兩行像元的感光面相同，滿足縱向相鄰像元響應信號的可替換及復驗基
礎，即可保證相鄰兩行像元的完整性和獨立性。
[0037]如果考慮到像元間的電學及光學串擾，可以在相鄰兩行像元間設置特定的隔離結構，從而提高像元響應的均勻性及準確性。當然，此時沿列軸方向的相鄰兩個像元之間的中心距則需大于沿行軸方向相鄰兩個像元之間的中心距。
[0038]銦鎵砷線列探測器100是一種多行結構的探測器，根據實際需要可以設置為雙行結構、三行結構甚至更多行像元。由于在列軸方向包括至少兩個對齊的像元可以用于掃描檢測對象，這樣如果同列中的某個像元損壞時，其余像元可以起到備用檢測的作用。而同軸中的多個像元的檢測結果還可以互為復驗以確保檢測結果的可靠性。
[0039]作為較佳的實施方式，銦鎵砷線列探測器100還包括讀出電路2，讀出電路2與銦鎵砷光敏芯片1電連接，用于將銦鎵砷光敏芯片1輸出的電信號轉化成成像數據。銦鎵砷光敏芯片1的下表面為鈍化層；該鈍化層和讀出電路2的上表面分別設有一一對應的若干電極組，銦鎵砷光敏芯片1和讀出電路2通過這些電極組電連接。鈍化層可通過覆蓋銦鎵砷光敏芯片1的下表面材料以達到減少表面漏電和保護的目的，鈍化層上的電極設置足夠的高度以從銦鎵砷光敏芯片1引出鈍化層表面并與讀出電路2上對應的電極組成電極組，實現讀出電路2和銦鎵砷光敏芯片1的電連接。
[0040]作為較佳的實施方式，銦鎵砷線列探測器還包括光闌3，位于銦鎵砷光敏芯片1的上方，光闌3的開口在銦鎵砷光敏芯片1上的正投影區域包含銦鎵砷光敏芯片1的像元所在的矩形區域。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種多行結構的銦鎵砷線列探測器，其特征在于，所述銦鎵砷線列探測器包括銦鎵砷光敏芯片，所述銦鎵砷光敏芯片包括至少兩行數量相等的像元；各行像元中相同序位的所述像元在列軸方向對齊；沿所述列軸方向的相鄰兩個像元之間的中心距不小于沿行軸方向上相鄰兩個像元之間的中心距。2.如權利要求1所述的銦鎵砷線列探測器，其特征在于，所述銦鎵砷線列探測器還包括讀出電路；所述讀出電路與所述銦鎵砷光敏芯片電連接；所述讀出電路用于將所述銦鎵砷光敏芯片輸出的電信號轉化成成像數據。3.如權利要求2所述的銦鎵砷線列探測器，其特征在于，所述銦鎵砷光敏芯片的下表面為鈍化層；所述銦鎵砷光敏芯片的下表面和所述讀出電路的上表面分別設有一一對應的電極組；所述銦鎵砷光敏芯片和所述讀出電路通過所述電極組電連接。4.如權利要求2所述的銦鎵砷線列探測器，其特征在于，所述銦鎵砷線列探測器還包括光闌；所述光闌位于所述銦鎵砷光敏芯片的上方，所述光闌的開口在所述銦鎵砷光敏芯片上的正投影區域包含所述銦鎵砷光敏芯片的像元所在的矩形區域；所述光闌用于限制所述銦鎵砷線列探測器的成像范圍。5.如權利要求4所述的銦鎵砷線列探測器，其特征在于，所述銦鎵砷線列探測器還包括窗口片；所述窗口片位于所述光闌的上方，所述窗口片在所述光闌上的正投影區域包含所述光闌的開口所在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李雪，劉大福，顧溢，孫奪，
申請(專利權)人：無錫中科德芯光電感知技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：