[01135642]室温太赫兹探测器阵列

本项目属光电探测技术领域。 高性能室温太赫兹探测器阵列是各国竞相研发和抢占的国际前沿技术领域,在航空航天飞行器与战略导弹材料缺陷无损检测、空中目标宽频段反隐身探测等方面具有不可替代性,对国防建设和国家科技进步具有战略性影响。本成果自2006年以来,在军“863”、预研等项目连续支持下,以飞行器材料无损探伤、宽频反隐身等迫切需求为背景,建立多参数耦合太赫兹探测机理模型,突破宽频高吸收材料与结构、高TCR低噪声热敏材料、低噪声读出电路设计与MEMS单片集成、小型化真空封装与图像增强处理等关键技术,解决了辐射能低、频段宽、实时阵列成像的太赫兹波探测难题。主要发明点包括： （1）构建了MEMS微桥结构的太赫兹探测单元热、力、电、磁多参数耦合机理模型,提出了高占空比、超材料集成、小尺寸天线耦合的太赫兹探测单元结构,实现超太赫兹波衍射极限的探测分辨率（像元间距25um）。 （2）提出吸收太赫兹波超薄金属膜制备工艺、表面修饰方法与复合吸收膜系,解决了微桥探测结构工艺兼容和太赫兹探测单元宽频段高吸收难题;发明了低热滞噪声的纳米氧化钒薄膜生长控制方法与装置,研制出高TCR（2.6%/K）纳米晶热敏薄膜,解决了高效热电转换难题。 （3）发明了电极材料工艺与高精度图形化技术、牺牲层材料显影工艺、低热导探测单元结构等,提出了测试薄膜噪声、热导率等新方法,突破探测阵列制备多项瓶颈技术,解决了低能量太赫兹辐射探测难题,研制成功高性能（噪声等效功率58.1pW）的微桥探测阵列。 （4）发明了低噪声读出电路技术、抗干扰真空封装技术、太赫兹光学设计技术、太赫兹图像增强技术等,完成了探测阵列-读出电路-封装结构一体化集成,实现了320×240太赫兹探测器阵列研制,成像帧频60Hz,优于日本NEC公司与加拿大INO公司。 本项目率先实现了高响应、宽频段、高帧频、实时成像、小型化、室温工作的太赫兹探测阵列研制,使我国成为继日本、加拿大后第三个拥有从材料、结构、器件到成像全自主知识产权的国家,推动了太赫兹探测技术发展及工程应用。该成果与当前国外先进系统比较,综合技术指标达到国际先进水平（部分属国际领先）;申请发明专利98项,授权51项（含美国专利2项）,发表SCI/EI论文98篇,在中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所、中国工程物理研究院、国防科技工业光学一级计量站等单位获得广泛应用,取得了显著的军事社会经济效益（累计新增产值1.1亿元）,大幅度提升了我国航空航天器等安全性能和空中军事目标的反隐身探测能力。该技术在安防安检、医疗成像等民用领域亦有广阔应用前景。打破了国外技术垄断和封锁,实现了“从无到有、从设计到应用”的跨越式发展,引领了室温太赫兹探测阵列技术行业进步及实用化进程。