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Concept
Microbolomètre
Résumé
Un microbolomètre est un type spécifique de bolomètre utilisé comme détecteur infrarouge dans une caméra thermique. Un rayonnement Infrarouge de longueur d'onde entre 7,5 μm et 14 μm frappe le matériau du détecteur, le chauffe et modifie ainsi sa résistance électrique. Ce changement de résistance dans un système pixelisé est utilisé pour créer une image thermique. Contrairement à d'autres types d'équipement de détection infrarouge, les microbolomètres ne nécessitent pas de refroidissement.
Un microbolomètre est un capteur thermique non refroidi. Les capteurs thermiques haute résolution antérieurs nécessitaient des méthodes de refroidissement exotiques et coûteuses, y compris les refroidisseurs cycle de Stirling et les refroidisseurs azote liquide. Ces méthodes de refroidissement ont rendu les imageurs thermiques de premières génération coûteux à utiliser et difficiles à déplacer. De plus, ces caméras thermiques à refroidissement nécessitent plus de 5 minutes (suivant la puissance de la machine à froid) avant d'être à bonne température pour être utilisables.
Un microbolomètre est constitué d'un réseau de pixels, chaque pixel étant composé de plusieurs couches. Le diagramme en coupe représenté sur la figure 1 fournit un schéma de principe du pixel. Chaque entreprise qui fabrique des microbolomètres a sa propre procédure de production et utilise même une variété de matériaux absorbants différents. Dans cet exemple, la couche inférieure est constituée d'un substrat silicium et d'un circuit intégré de lecture (ROIC). Les contacts électriques sont déposés puis gravés sélectivement. Un réflecteur, par exemple un miroir en titane, est créé sous le matériau absorbant les infrarouges. Comme une certaine lumière peut traverser la couche absorbante, le réflecteur redirige cette lumière pour assurer la plus grande absorption possible, permettant ainsi de produire un signal plus fort. Ensuite, une couche sacrificielle est déposée de sorte que plus tard dans le processus, un espace peut être créé pour isoler thermiquement le matériau absorbant les infrarouges du ROIC.
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