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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Pixelstruktur zur Verwendung
in einem Infrarotpixelarray. Insbesondere wird die Struktur der
vorliegenden Erfindung für
Mikrostrahlungsquellen oder Mikrobolometer verwendet. Eine solche
Anordnung ist zum Beispiel in JP-A-08285680 beschrieben. Bei der
Mikrostrahlungsquellenanwendung wird der Pixel der vorliegenden
Erfindung als Abschnitt eines Pixelarrays verwendet, um eine Infrarotprojektion
auszuführen.
Im anderen Fall bildet die Pixelanordnung der vorliegenden Erfindung
bei der Mikrosensor- oder Mikrobolometeranwendung einen Pixel eines
Detektorarrays.
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Mikrostrukturen
können
im Allgemeinen verwendet werden, um verschiedene Arten von Sensoren
und Sensorprodukten zu bilden. Bei bestimmten Anwendungen sind diese
Mikrostrukturen in Arrays angeordnet, die eine Mehrzahl von Pixeln
dazu bringen, miteinander zu arbeiten. Eine weithin bekannte Anwendung
ist die Mikrostrahlungsquelle, bei der das Pixelarray dazu verwendet
ist, ein Bild zu projizieren. Bei einer anderen weithin bekannten
Anwendung ist das Pixelarray als Mikrobolometer verwendet, wobei
das Array dazu verwendet ist, ein zweidimensionales Signal zu erfassen.
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Bei
allen Anwendungen ist es wesentlich, dass die Pixel voneinander
getrennt sind. Diese Trennung erlaubt jedem Pixel, unabhängig von
den Pixeln, die ihn umgeben, zu funktionieren, wodurch ein Kontrast
in den erfassten oder wiedergegebenen Bildern erzeugt wird.
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Bei
der oben erwähnten
Mikrostrahlungsquellenanwendung wird jeder Pixel unabhängig erregt,
um ein Signal zu projizieren. Im Fall eines IR-Szenenprojektors
wird der Pixel erregt, wodurch sich das Element selbst erhitzt,
was zur Ausstrahlung von IR-Strahlung führt. Werden solche Elemente
in einem Array einzelner Pixel angeordnet und entsprechend adressiert,
kann diese Sammlung von einzelnen Strahlungsquellen das gewünschte Bild
erzeugen.
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In ähnlicher
Weise kann ein Array von Mikrostrukturpixeln in der Mikrobolometeranwendung
verwendet sein, um IR-Strahlung oder -Signale zu erfassen. Bei dieser
Anwendung ist jeder einzelne Pixel empfindlich auf IR-Signale. Wenn solche
IR-Signale auf die aktive Oberfläche
oder den aktiven Bereich des Pixels auftreffen, ändert sich der Widerstand des aktiven
Pixelelements. Diese Widerstandsänderung kann
durch eine zugehörige
Schaltung entsprechend erfasst und zu einem Bildregler zurückgemeldet
werden. Wenn die von einem Pixelarray kommenden Signale auf geeignete
Weise verarbeitet werden, kann ein digitales Bild erzeugt werden.
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Bei
jeder der oben angesprochenen Mikrostrukturvorrichtungen (Mikrobolometer
oder Mikrostrahlungsquelle) wird der optimale Aufbau von vielen Faktoren
beeinflusst. Aufgrund der praktischen Betriebsanforderungen sind
diese Erwägungen
erstaunlich komplex. Insbesondere umfassen die optimalen Konstruktionseigenschaften
große
Packungsdichten, gute Wärmeisolierung
und eine angemessene Thermozeitkonstante (Geschwindigkeit).
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Allgemein
ausgedrückt,
betrifft die Zeitkonstante die Geschwindigkeit der Vorrichtung.
Wie man erkennen kann, ist sowohl im Erfassungs- als auch im Projektionsmodus
wünschenswert,
dass die Pixel häufig
aktualisiert werden. Das erfordert, dass die Pixel imstande sind,
sehr schnell zu schwingen beziehungsweise sich zu regenerieren.
Praktische Anwendungen weisen nicht selten Bildwechselfrequenzen zwischen
30 und 500 Hertz auf, was bedeutet, dass eine angemessene Zeitkonstante
gegeben sein muss. Allgemein gesagt, entspricht die Thermozeitkonstante
der Speichermasse des Pixels geteilt durch die thermische Leitfähigkeit.
Eine niedrige Thermozeit ist wünschenswert,
da diese einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb ermöglicht.
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Wie
oben erwähnt,
ist eine hohe Packungsdichte eine optimale Eigenschaft im Aufbau
von Mikrostrukturpixeln. Die Packungsdichte betrifft den vom aktiven
Abschnitt des Pixels verwendeten Bereich. Es ist vorteilhaft, wenn
die Packungsdichte so hoch wie möglich
ist, indem der größtmögliche Bereich
des Pixels verwendet wird. Das gilt insbesondere für Strahlungsquellenanwendungen,
wo es wünschenswert
ist, über
eine große
Oberfläche
des Pixels zu verfügen,
welche die gewünschten
Strahlungssignale aussendet.
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Eine
andere einleuchtende Überlegung
ist die Wärmeisolierung.
Es ist offensichtlich notwendig, dass alle Pixel untereinander thermisch
isoliert sind, um jeglichen Mitzieheffekt zu vermeiden. Somit kann jeder
Pixel seine Unabhängigkeit
bewahren und ein Array mit hohem Kontrast erzeugen.
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Die
Fähigkeit,
Hitze zu verteilen und entsprechend zu übertragen, ist von höchster Wichtigkeit
bei der Entwicklung der Pixel. Die Fähigkeit, Hitze abzuleiten,
wenn der erhitzte Pixel abgeschaltet ist, beeinflusst zweifellos
die Thermozeitkonstante und die Geschwindigkeit des Pixels. Beim
Entwurf der Mikrostruktur selbst sind Erwägungen bezüglich der Hitzeableitung immer
in Betracht zu ziehen.
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Derzeitige
Mikrostrukturen für
IR-Pixel können
im Allgemeinen auf verschiedene Weise aufgebaut sein. Jede dieser
Anordnungen weist jedoch bestimmte gleich bleibende Merkmale auf,
die alle mit dem Herstellungsvorgang zusammenhängen. Wie zu erwarten ist,
werden die Mikrostrukturen, die für diese Infrarotpixel verwendet
werden, unter Verwendung von Dünnschichtprozessen
her gestellt. Demzufolge werden in einem Mehrschrittprozess geeignete Schichten
und Masken verwendet, um den entsprechenden Aufbau der Mikrostruktur
zu erreichen.
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Ein
Beispiel eines Herstellungsprozesses für die Erzeugung dieser Mikrostrukturen
beginnt mit integrierten Abtast- und Treiberschaltkreisen, die zuvor auf
einem Mikroplättchen
hergestellt worden sind. Dieses Mikroplättchen wird dann so bearbeitet,
dass es eine ebene obere Fläche
aufweist. Dann wird eine Reflektionsschicht auf dieser bearbeiteten
oberen Fläche
angeordnet. Auf der Reflektionsschicht ist eine selbstverzehrende
Schicht mit Anschlussstützen
an geeigneten Punkten angeordnet, um eine Übertragung zum integrierten
Schaltkreis zu ermöglichen.
Auf der selbstverzehrenden Schicht ist die eigentliche Mikrostruktur
selbst angeordnet, die angemessene Schichten aus widerstandsfähigem Material
und Siliziumnitrid aufweist. Wenn dann die selbstverzehrende Schicht
entfernt wird, bleibt die Mikrostruktur übrig, ist über Verbindungsstützen angemessen
mit der Steuerelektronik verbunden und knapp über der Reflektionsschicht
angeordnet. Allgemein gesprochen ist das aktive Strahlungs- oder
Sensormaterial in einer Isolierschicht, wie zum Beispiel Siliziumnitrid,
eingekapselt. Dieser Überzug
schafft den mechanischen Halt und die chemische Passivierung. Die
Pixel weisen eine gleichmäßige Höhe auf,
die im Allgemeinen gleich der Höhe
der Siliziumnitridschicht ist.
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Der
oben erwähnte
Herstellungsvorgang erzeugt Pixel, die angemessen funktionieren,
deren Aufbau jedoch nicht optimiert ist. Es ist wünschenswert,
die Fähigkeit
zu schaffen, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der die Pixel arbeiten
können,
ohne andere Leistungskriterien zu beeinträchtigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Mikrostruktur zur Verwendung als Pixel in einem
Infrarotpixelarray bereitgestellt, umfassend:
eine Mehrzahl
von Anschlusspads, die strukturell mit einem Substrat verbunden
sind, wobei die Anschlusspads des Weiteren eine elektrische Verbindung
zu einem Pixelsteuerschaltkreis auf dem Substrat schaffen;
eine
Haltekonstruktion, die strukturell und elektrisch mit der Mehrzahl
von Anschlusspads verbunden ist und von den Anschlusspads aus verläuft, wobei
die Haltekonstruktion über
dem Substrat angeordnet ist und eine vorbestimmte Querschnittshöhe aufweist; gekennzeichnet
durch:
einen wärmeisolierten
Bereich, der strukturell und elektrisch an der Haltekonstruktion
angebracht ist, wobei der wärmeisolierte
Bereich ebenfalls über
dem Substrat angeordnet ist und eine vorbestimmte Querschnittshöhe aufweist,
und
einen reagierenden Bereich, der elektrisch mit der Mehrzahl
von Anschlusspads verbunden ist, am wärmeisolierten Bereich befestigt
ist und im Wesentlichen den Rest des Pixelbereichs ausfüllt, wobei
der Füllbereich
eine verringerte Querschnittshöhe
aufweist, die kleiner ist, als die vorbestimmte Querschnittshöhe.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Pixelmikrostrukturkonstruktion,
die ihre funktionellen Eigenschaften weiter optimiert. Bei der Konstruktion der
Mikrostruktur sind verschiedenen Abschnitte einer Siliziumnitridschutzschicht
entfernt, um die Gesamtmasse des Pixels zu verringern. Folglich
weist die gesamte Mikrostruktur im Querschnitt betrachtet keine
durchwegs glatte obere Fläche
mehr auf; vielmehr sind nicht notwendige Abschnitte der Schutzschichten
entfernt worden. Dieses Entfernen beeinflusst die Speichermasse
der Mikrostruktur beträchtlich.
Wie oben bereits erwähnt,
ist die Zeitkonstante proportional zur Speichermasse der Pixelanordnung. Wenn
die Speichermasse verringert ist, ist auch die Zeitkonstante verringert.
Das ermöglicht
eine schnellere Funktion der Pixel, die damit Arrays mit schnellerer
Geschwindigkeit unterstützen
können.
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Diese Änderung
des Pixels erreicht die Geschwindigkeitsziele, ohne andere optimierte
Eigenschaften einer Pixelkonstruktion zu opfern. Zum Beispiel kann
die Verringerung des Querschnitts erreicht werden, ohne den zweidimensionalen
Aufbau eines Pixels zu beeinträchtigen.
Da das die Widerstandsheizelemente des Pixels nicht beeinträchtigt,
kann der Füllfaktor
derselbe und auch die Wärmeübertragungseigenschaften
gleich bleiben.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pixelaufbau bereitzustellen,
der optimal für
den Betrieb mit höherer
Geschwindigkeit konstruiert ist. Diese Aufgabe kann typischerweise
erreicht werden, indem man die Speichermasse des Pixels selbst verringert
und somit folglich die Zeitkonstante gleichermaßen beeinflusst.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen optimierten
Pixelaufbau zu schaffen, der weder auf Kosten des Füllfaktors
noch der Wärmeisolierung
eines Pixels geht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind durch Lesen
der folgenden ausführlichen
Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich, in
denen:
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1 eine
Draufsicht eines beispielhaften Pixels der vorliegenden Erfindung
ist;
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2 eine
Querschnittsdarstellung ist, die Einzelheiten des Querschnitts der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine
Draufsicht einer Pixelkonstruktion nach der vorliegenden Erfindung
ist;
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4 eine
Querschnittsdarstellung des Pixels in 1 gezeigt
im Querschnitt A–A
ist, und
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5 eine
Draufsicht einer alternativen Pixelkonstruktion nach der vorliegenden
Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung optimiert die Pixelkonstruktion für Infrarotpixelstrahlen
durch geeigneteres Regeln der Gesamtmasse oder -größe des Pixels.
Die Masse ist geregelt, indem der Querschnitt des Pixels verändert worden
ist. Durch Bereitstellen einer neu entworfenen Pixelstruktur sind
die Zeitkonstante und die Erwärmungseigenschaften
für das wirksame
Funktionieren des Pixels selbst entsprechend optimiert. Diese Konstruktion
ist besonders geeignet, wenn der Pixel als Mikrostrahlungsquelle verwendet
wird. Aber auch für
Mikrobolometeranwendungen können
Vorteile erzielt werden.
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Bezug
nehmend auf 1 und 2 ist ein beispielhaftes
Schaubild der Mikrostruktur der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Im Allgemeinen ist ein Mikrostrukturpixel 10 gezeigt, der
eine im Allgemeinen rechtwinklige Form aufweist. An zwei gegenüberliegenden
Ecken des Mikrostrukturpixels sind ein erster Kontakt 12 und
ein zweiter Kontakt 14 angeordnet. Wie sich im Allgemeinen
versteht, werden der erste Kontakt 12 und der zweite Kontakt 14 dazu
verwendet, eine Verbindung zu geeigneten Steuerschaltkreisen zu
schaffen. Diese Steuerschaltkreise sind oftmals über oder unter dem Pixel selbst
angeordnet. Eine allgemeine Beschreibung von fein bearbeiteten Pixeln,
wie sie in Infrarotanwendungen verwendet sind, findet man bei B.E.
Cole, R.E. Higashi und R.A. Wood, "Monolith Arrays of Micromachined Pixels
for Infrared Applications",
(Chiparrays für
fein bearbeitete Pixel für
Infrarotanwendungen), Berichte der IEEE, Vol. 86, Nr. 8, Seiten
1679–82.
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Pixel 10 weist
einen reagierenden Bereich 20 auf, der elektrisch über einen
eingebetteten elektrischen Verbinderweg 16 mit dem ersten
Kontakt 12 verbunden ist. Gleichermaßen ist der reagierende Bereich 20 über einen
zweiten Verbinderweg 18 mit dem zweiten Kontakt 14 verbunden.
Wie man erkennen wird, ist der reagierende Bereich 20 so
aufgebaut, dass er Infrarotstrahlung entweder abgibt oder erfasst.
Insbesondere bei einer Strahlungsquellenanwendung wird dem reagierenden
Bereich 20 Strom zugeführt,
wodurch sich der reagierende Bereich 20 erhitzt und Infrarotstrahlung
abgibt. Umgekehrt dazu ändert
der reagierende Bereich 20 bei einer Detektoranwendung
seinen Widerstand, wenn er Infrarotstrahlung begegnet. Diese Änderung
des Widerstands kann dann zum zugehörigen Schaltkreis geleitet
und weiteren Signalverarbeitungssystemen bereitgestellt werden.
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Pixel 10 weist
des Weiteren einen ersten Unterbrechungsabschnitt 22 und
einen zweiten Unterbrechungsabschnitt 24 auf, um eine geeignete
Pixelisolierung zu schaffen. Durch Bereitstellen dieser Unterbrechungen
wird die Kontrolle aller Wärmedurchgangseigenschaften
auf einfache Weise erreicht.
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Im
besonderen Bezug nehmend auf 2 ist eine
Querschnittsdarstellung des beispielhaften Pixels von 1 abgebildet.
Bei der typischen Konstruktion solcher Pixel werden Widerstandsbereiche 26 im
Allgemeinen angeordnet und dann mit Schutzschichten 27 vollständig überzogen.
Die Schutzschichten 27 sind üblicherweise dünne Schichten
Siliziumnitrid oder einer ähnlichen Verbindung.
Unter Bezugnahme auf 2 ist jedoch ersichtlich, dass der
Querschnitt des vorliegenden Pixels nicht einheitlich ist. Im Besonderen
weist der Abschnitt über
dem reagierenden Bereich 20 einen verringerten Querschnitt
auf. Ein solcher Querschnitt wird durch geeignete Dünnschichtverarbeitungsverfahren,
wie zum Beispiel Maskentechnik, etc. erzeugt.
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Diese
Querschnittsverringerung über
dem aktiven Bereich verringert die Gesamtmasse des Pixels selbst,
was eine positive Wirkung auf die funktionellen Eigenschaften des
Pixels mit sich bringt. Insbesondere beeinflusst die Massenverringerung
direkt die Zeitkonstante des Pixels. Die Zeitkonstante ist proportional
zur Speichermasse geteilt durch die Wärmeleitfähigkeit des Pixels, diese Massenverringerung
bringt eine direkte Verringerung der Thermozeitkonstante mit sich.
Die Zeitkonstante ist umgekehrt proportional zur Geschwindigkeitsfähigkeit
des Pixels. Folglich ergibt eine Verringerung der Zeitkonstante
einen Pixel für
höhere
Geschwindigkeit. Des Weiteren beeinträchtigt der Entwurf des Pixels,
der in 1 und 2 abgebildet ist, in keiner
Weise den Füllfaktor
des Pixels oder seine sonstigen Eigenschaften, da die IR-Eigenschaften
durch eine Absorberschicht 29 und einen Reflektor 30 definiert
sind. Wie man erkennen wird, kann die Reflektionsschicht typischerweise
aus einem dünnen
Metallfilm, wie zum Beispiel Pt oder Au, bestehen. Ebenso kann die Absorberschicht 29 aus
einer dünnen
Schicht einer Nickeleisenlegierung, oftmals Permalloy genannt, hergestellt
sein. Weitere Erörterungen
bezüglich
optimaler Anordnung und Konstruktion für Absorberschicht 29 und
Reflektor 30 sind in US-Patentschrift Nr. 5,286,976 mit
dem Titel Microstructure Design for High IR Sensitivity (Mikrostrukturkonstruktion
für hohe
IR-Empfindlichkeit) enthalten.
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Eine ähnliche
Erörterung
des Mikrostrukturaufbaus für
Szenenprojektoren findet man in US-Patentschrift Nr. 5,600,148
mit dem Titel Low Power Infrared Scene Projector Array and Method
of Manufacture (Niederleistungsinfrarotszenenprojektorfeld und Verfahren
zur Herstellung).
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Wie
aus 1 und 2 ersichtlich ist, ist kein
Oberflächenbereich
des Pixels entfernt oder reduziert, wodurch der aktive Bereich des
Pixels dieselbe Größe beibehält.
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Ebenfalls
in 2 sind zugehörige
Strukturen abgebildet, welche die Funktion des Pixels, insbesondere
wenn er als Strahlungsquelle verwendet ist, unterstützen. Wie
oben bereits erwähnt,
ist jeder Pixel mit einer zugehörigen
Steuerschaltung verbunden. Diese Verbindung erfolgt dadurch, dass
der erste Kontakt 12 und der zweite Kontakt 14 mit
Halteelementen 28 verbunden sind. Die Halteelemente 28 dienen
dazu, die Kontakte von einem Substrat oder einer darunter liegenden
Struktur entfernt zu halten. Innerhalb der Halteelemente 28 befinden
sich die notwendigen Elemente zum elektrischen Anschließen an integrierte
Schaltkreise, die auf einer Oberfläche unter der Pixelmikrostruktur 10 hergestellt
sind. Diese Verbindungsstruktur wird üblicherweise als Kontaktloch
bezeichnet, ein Begriff der Fachleuten wohlbekannt ist. Üblicherweise
werden die integrierten Schaltkreise mit einer Reflektionsschicht 30 überzogen.
Diese Reflektionsschicht fördert
das Erzeugen eines Viertelwellenresonanzhohlraums unterhalb der
Pixelmikrostruktur 10.
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Der
empfindliche Bereich 20, der zwischen den Widerstandswegen 26 besteht,
weist eine viel kleinere Querschnittshöhe auf, wie in 2 gezeigt ist.
Die eigentliche Struktur dieses Bereichs weist eine Absorberschicht 29 auf,
die über
einer Strukturschicht 31 angeordnet ist. Diese Absorberschicht könnte zum
Beispiel aus einer dünnen
Schicht Nickelchrom bestehen. Die Strukturschicht 31 besteht jedoch üblicherweise
aus Siliziumnitrid oder irgendeinem ähnlichen Material. Die Absorberschicht 29 ist von
den Widerstandswegen für
die reagierenden Bereiche elektrisch isoliert.
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Bezug
nehmend auf 3 und 4 ist eine alternative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. In 3 ist ein
Pixel 10 abgebildet, der einen ersten Kontakt 42 und
einen zweiten Kontakt 44 aufweist. Am ersten Kontakt 42 und
am zweiten Kontakt 44 ist ein erster Widerstandszweig 46 beziehungsweise
ein zweiter Widerstandszweig 48 angeschlossen. Jeder dieser
Widerstandszweige 46 und 48 ist mit einem ersten
Kontaktpunkt 52 und einem zweiten Kontaktpunkt 54 verbunden.
Zwischen dem ersten Kontaktpunkt 52 und dem zweiten Kontaktpunkt 54 sind
zwei parallele Widerstandswege angeschlossen. Genauer gesagt, erstreckt
sich der erste Widerstandsweg 56 vom ersten Kontaktpunkt 52 zum
zweiten Kontaktpunkt 54 entlang der rechten Seite des Pixels,
der in 3 abgebildet ist. Gleichermaßen erstreckt sich der zweite
Widerstandsweg 58 vom ersten Kontaktpunkt 52 zum
zweiten Kontaktpunkt 54 entlang der linken Seite des Pixels von 3.
Jeder dieser Widerstandswege erzeugt Erwärmungsstrukturen, die sich
beim Anlegen elektrischen Stroms erhitzen. Diese Wärmeentwicklung wird
dann zum reagierenden Bereich 60 geleitet, die vom ersten
Widerstandsweg 56 und dem zweiten Widerstandsweg 58 umgeben
ist. Die Erwärmung
dieser Widerstandswege erwärmt
auch den reagierenden Bereich 60 und führt im Fall der Mikrostrahlungsquelle
zur Ausstrahlung von Infrarotsignalen.
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Insbesondere
Bezug nehmend auf 4, wo der Querschnitt entlang
der Linie A–A
gezeigt ist, erkennt man das Widerstandsmaterial, aus dem der erste
Widerstandszweig 46, der zweite Widerstandszweig 48,
der erste Widerstandsweg 56 und der zweite Widerstandsweg 58 bestehen.
Des Weiteren ist zu erkennen, dass direkt über diesen Widerstandswegen
beachtliche Schutzschichten 64 angeordnet sind. Wie erwähnt, bestehen
die Schutz schichten 64 üblicherweise
aus Siliziumnitrid oder irgendeinem anderen geeigneten Material. Ähnlich wie
der beispielhafte Pixel, der in 1 und 2 abgebildet ist,
weist der Pixel in 4 eine Absorberschicht 65 und
eine Strukturschicht 66 auf. Die einzige verbleibende Struktur
im reagierenden Bereich 60 sind die Absorberschicht 65 und
die Strukturschicht 66. Die Absorberschicht 65 ist üblicherweise
wiederum eine dünne
Schicht aus Nickelchrom oder irgendeinem ähnlichen Material, während die
Strukturschicht üblicherweise
aus Siliziumnitrid besteht. Die Absorberschicht ist wieder elektrisch
isoliert von den übrigen Leitern
im Pixel, fördert
jedoch die optischen Eigenschaften des Pixels. Über dem reagierenden Bereich 60 ist
derzeit kein schützendes
Material angeordnet, da dies nicht erforderlich ist. Die Beseitigung
der Schutzschicht hilft an dieser Stelle dabei, die Gesamtmasse
des Pixels selbst zu verringern. Man wird verstehen, dass eine dünne Schutzschicht über dem reagierenden
Bereich 60 angeordnet sein kann.
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Die
oben erwähnten
Figuren zeigen zwei mögliche
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Es versteht sich, dass verschiedene
Anordnungen der Widerstandswege verwendet werden könnten, während trotzdem
die Vorteile der vorliegenden Erfindung ausgewertet sind. Man wird
verstehen, dass die eigentliche Erwärmung des aktiven Bereichs
für die
Erzeugung von Infrarotsignalen verantwortlich ist. Dementsprechend
ist an dieser Stelle kein Widerstandsmaterial erforderlich.
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5 zeigt
eine mögliche
alternative Pixelanordnung. Der Pixel von 5 weist
einen ersten Kontakt 72 und einen zweiten Kontakt 74 an
gegenüberliegenden
Ecken auf. Angebracht an jedem dieser Kontakte sind ein erster Widerstandszweig 76 und ein
zweiter Widerstandszweig 78. Der erste Widerstandszweig 76 erstreckt
sich zu einem ersten zentralen Punkt 82, während sich
der zweite Widerstandszweig 78 zu einem zweiten zentralen Punkt 84 erstreckt.
Jede dieser Strukturen ist im Wesentlichen gleich der Struktur,
die im Zusammenhang mit 3 oben beschrieben ist.
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Obwohl
etwas anders angeordnet, ist zwischen dem ersten zentralen Punkt 82 und
dem zweiten zentralen Punkt 84 ein Widerstandsweg gebildet. Dieser
Widerstandsweg besteht in erster Linie aus einer ersten Widerstandsleitung 86 und
einer zweiten Widerstandsleitung 88, die jeweils mit einem
zentralen Widerstandspad 90 verbunden sind. Rund um Widerstandspad 90 ist
eine Mehrzahl von reagierenden Bereichen 92 angeordnet.
Wie man verstehen wird, steht jeder dieser zusätzlichen reagierenden Bereiche 92 frei
und etwas entfernt vom zentralen Widerstand. Um die Struktur zu
stärken,
sind mehrere Verstärkungsbalken 94 in
die Konstruktion eingeschlossen worden. Man wird verstehen, dass
die Widerstandswege und die zentralen Widerstandspads vollständig von
einer Siliziumnitridschutzschicht in voller Höhe abgedeckt sind, während die
Bereiche über den
reagierenden Bereichen 92 eine verringerte Höhe aufweisen.
Die Verstärkungsstäbe, die
aus einem Siliziumnitridmaterial in voller Höhe ausgeführt sind, helfen dabei, die
Gesamtstruktur zu festigen. Auch dieses Verfahren hilft dabei, die
Gesamtmasse des Pixels zu verringern.