Page 3 - Наноэлектромеханический преобразователь с автоэлектронной эмиссией — новый приемник длинноволнового оптического излучения

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 51
Основой НТЭМП является ЧЭ, структура которого приведена на
рис. 1.
а б в
Рис. 1. Чувствительный элемент НТЭМП:
а — T = T0 ; б — T > T0 ; в — T < T0
ЧЭ НТЭМП расположен на подложке 1, выполненной из кремния
или сапфира, и состоит из микробиметаллической пластинки 3, пре-
образующей падающее на нее длинноволновое оптическое ИК-излу-
чение (h ) в теплоту Т. Биметаллический преобразователь содержит
два слоя 6 и 7, имеющих технологические отверстия 8 [2]. Слой 6
выполнен из алюминия, а слой 7 из вольфрама. На поверхность пла-
стинки для повышения эффективности регистрации теплового излу-
чения нанесен слой висмута с подслоем из титаната стронция. Биме-
таллическая пластинка закреплена на подложке с помощью опоры 4 в
центре рамочного катода, состоящего из проводящей площадки 2, на
верхней поверхности которой расположен вискер 5.
В состав матрицы НТЭМП входят ЧЭ с электронными ключами
опроса, строчный и столбцовый мультиплексоры, вакуумированный
корпус с возможностью термостабилизации.
Работа данного ЧЭ при регистрации теплового излучения заклю-
чается в следующем [2]. На рис. 1, б приведена схема положения
чувствительного элемента площадки преобразователя НТЭМП при
T > T0, где Т0 — температура пластины до падения на нее оптическо-
го излучения. На рис. 1, в показано положение чувствительного эле-
мента площадки преобразователя НТЭМП при T < T0 . Изменение за-
зора приводит к изменению напряженности электрического поля и
соответственно к изменению тока АЭЭ.
Тепловое излучение, попадая на чувствительную микробиметал-
лическую площадку, нагревает ее, последняя под действием тепловой
энергии прогибается, изменяя зазор между нижней ее стороной и ка-
тодом.