mikrobolometrar

Mikrobolometrar är en typ av termiska infraröda detektorer som omvandlar inkommande infraröd strålning till värme och mäter den resulterande förändringen i elektrisk resistans hos ett temperaturkänsligt lager. De används ofta i obeväpnade eller kostnadskänsliga infraröda bilderystem och är vanligtvis outfitted som en focal plane array som fångar en bild av scenen.

Konstruktionen bygger på en tunn filmsresistiv sensor placerad på en mycket lågvärdig MEMS- eller membranbaserad struktur som är termiskt isolerad från substratet. En absorberande yta fångar IR-strålningen och överför den till sensorn, vilket gör att sensorn värms upp något. Eftersom resistansen hos det känsliga lagret ändras med temperaturen, kan den resulterande resistansförändringen läsas ut av en integrerad krets och omvandlas till en bild. Vanliga sensormaterial är VOx (vanadiumoxid) eller amorft kisel (a-Si), ofta kombinerade med optiska/absorberande lager för att förbättra IR-absorption i 7–14 μm-bandet.

Mikrobolometrar kännetecknas av att de normalt är obehövda (uncooled), vilket innebär att de fungerar vid rumstemperatur eller med mild kylning, i motsats till kylda detektorer som kräver särskild kylutrustning. Deras prestanda mäts i NETD (netto temperatur skillnad) och responsivitet, där nyare FPAer når låga NETD-värden och snabb respons, men generellt är känsligheten beroende av den termiska conductansen och TCR hos materialet.

Användningsområden inkluderar övervakning och säkerhet, fordonsnattkik, byggnads- och industrikontroll samt medicinska och industriella inspektioner. Mikrobolometrar erbjuder kostnadseffektiva lösningar för bred IR-avbildning och har blivit dominerande i många obeväxlade infraröda kameraapplikationer.