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首页> 外文期刊>IEEE Journal of Solid-State Circuits >A CMOS uncooled heat-balancing infrared imager
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A CMOS uncooled heat-balancing infrared imager

机译：CMOS非冷却式热平衡红外成像仪

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In this paper, we report the fabrication, design, and testing ofnan uncooled 8×8 infrared imager based on an active pixel heatnbalancing technique. The imager is fabricated using a commercial CMOSnprocess plus a simple electrochemical etch stop releasing step. Thenbasic active pixel detector structure consists of a simple cascode CMOSnamplifier in which the PMOS devices are built inside a thermallynisolated floating n-well. The intrinsic coupling of the cascode currentsnwith the self-heating of the well forms an electrothermal feedback loopnthat tends to maintain the well temperature constant, By employing thenheat balance between incoming infrared radiation and the PMOS devicenpower dissipation, the responsivity of the detector is controlled by thencascode biasing current. Measurements show responsivities betweenn0.3-1.2×106 V/W when the infrared source is chopped atn20 Hz and a detectivity D*=3×107 cm√(Hz)W-1n at 30 Hz. Noise measurements suggest that a D* of 108ncm√(Hz)W-1 is achievable in this design
机译：在本文中，我们报告了基于有源像素热平衡技术的非制冷8×8红外成像仪的制造，设计和测试。使用商用CMOSn工艺以及简单的电化学蚀刻停止释放步骤来制造成像器。然后，基本的有源像素检测器结构由一个简单的共源共栅CMOS放大器组成，其中PMOS器件内置在热隔离的浮动n阱内。共源共栅电流n与井的自热的内在耦合形成了一个电热反馈回路，趋向于保持井温度恒定。通过利用入射红外辐射和PMOS器件之间的热平衡n功率耗散，检测器的响应度由然后级联控制偏置电流。测量结果显示，当将红外光源在20 Hz处斩波时，响应度在n0.3-1.2×106 V / W之间，在30 Hz时的灵敏度D * = 3×107cm√（Hz）W-1n。噪声测量表明，此设计中的D *为108ncm√（Hz）W-1

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