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Nano et Micro Technologies

1469-3399
Parution suspendue
 

 ARTICLE VOL 1/3-4 - 2001  - pp.387-412
TITRE
Capteur infrarouge CMOS à thermopiles comportant des fonctions de self-test

RÉSUMÉ
Dans cet article, nous présentons un capteur infrarouge réalisé à partir d'une technologie CMOS standard pouvant être utilisé pour de multiples applications comme la détection de surchauffe, la détection thermique de mouvements, la vision nocturne, ou encore le positionnement de satellites. Ce capteur se compose d'une matrice de pixels permettant la mesure du flux infrarouge incident grâce à l'élévation de température d'une membrane réalisée par un procédé de micro-usinage en volume, suspendue par quatre bras contenant des thermocouples PolySi/Al. Des fonctions de self-test ont été implémentées en vue de la validation après fabrication et de la maintenance, sans modification importante du pixel. Dans ce prototype, chaque pixel occupe une surface de 200 x 200 mm2 avec une membrane de 90 x 90 mm2 (facteur de remplissage de 0.2) pour une sensibilité calculée de 138 V/W.


ABSTRACT
This paper describes a CMOS-compatible self-testable uncooled infrared (IR) imager that can be used in multiple applications such as overheating detection, thermal tracking, night vision, or even earth tracking for satellite positioning. The imager consists of an array of thermal pixels that sense an incoming infrared radiation. Each pixel is implemented as a front-side bulk micromachined membrane suspended over the bulk by four arms, each arm containing a thermopile made of PolySi/Al thermocouples. This sensor has pixel self-test functions that can be activated off-line in the field for validation and maintenance purposes, with an on-chip test signal generation that requires only slight modifications in the pixel design. In this prototype, each pixel occupies an area of 200x200 mm2 , with a membrane size of 90x90 mm2 (fill factor of 0.2) giving a calculated responsivity of 138 V/W.


AUTEUR(S)
Fabien PARRAIN, Benoît CHARLOT, Salvador MIR, Bernard COURTOIS

MOTS-CLÉS
capteur infrarouge, thermopile, micro-usinage en volume, self-test.

KEYWORDS
infrared imager, thermopile, bulk micromachining, self-test.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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