EN

Болометры с МЭМС-мембранами на базе материалов с колоссальным магнетосопротивлением (КМС)

Новизна
  • Чувствительность КМС-болометра с температурным коэффициентом сопротивления ТКР=7.4% К-1 соответствует эффективной шумовой температуре NETD = 120 nK/√Hz [1];
  • Впервые получены пленки сложных оксидов с рекордным температурным коэффициентом сопротивления ТКР=34.9% К-1 на комнатной температуре [2];
  • Матрицы свободностоящих мембран из многослойных КМС-гетероструктур, синтезированных на кремниевых пластинах, изготовлены с помощью МЭМС-технологии [3].

Технология создания инфракрасных болометрических матриц по технологии МЭМС:

  • Гетероэпитаксиальные многослойные тонкопленочные структуры сложных оксидов синтезируются методом вакуумного напыления (PVD);
  • Фотолитографический процесс осуществляется на уже изготовленной сэндвич-структуре на кремниевых подложках;
  • Свободностоящие мембраны изготавливаются методом сухого изотропного травления (ICP, индуктивно-связанная плазма);
  • Бондинг матрицы болометров с коммерческой КМОП матрицей считывающих транзисторов.
Характеристики/результаты

Основные функциональные свойства прототипа неохлаждаемого ИК болометра на базе КМС пленки с ТКР = 7.4 % К-1 на комнатной температуре [1]:

  • Бэффективная шумовая температура
    NETD= 120nK/√Hz;
  • Бдетектирующая способность на частоте кадров 30 Hz:
    D=2x109cm √Hz W-1
    с размером пикселей 50x50 um2 и
    D=6x108cm √Hz W-1
    с размером пикселей 15x15 um2.
Стадия разработки
Опытный образец
Правовая защита
Результаты, полученные профессором ПетрГУ Гришиным А.М.:

[1] A. Lisauskas, S. I. Khartsev, A.M. Grishin, Tailoring the colossal magnetoresistivity: La0.7(Pb0.63 Sr0.37)0.3MnO3
thin-film uncooled bolometer, Appl. Phys. Lett. 77, 756 (2000).

[2] S.I. Khartsev, A.M. Grishin, Materials Research Society Proceedings 666, F7.12 (2001).

[3] J.-H. Kim, A.M. Grishin, Free-standing epitaxial La1-x(Sr,Ca)xMnO3 membrane on Si for uncooled infrared microbolometer, Appl. Phys. Lett. 87, 033502 (2005).


Все проекты и разработки


ФГБОУ ВО "Петрозаводский государственный университет"
пр. Ленина, 33, г. Петрозаводск, Карелия, Россия, 185910
тел.: +7 (8142) 71-10-01, факс: +7 (8142) 71-10-00
e-mail: rectorat@petrsu.ru, office@petrsu.ru
https://www.petrsu.ru/
Управление по инновационно-
производственной деятельности

пр. Ленина, 31, г. Петрозаводск
тел.: +7 (8142) 71-32-56
e-mail: oder@petrsu.ru