面向远红外/亚毫米波探测器应用的声子滤波结构制备
天体物理仪器与方法
2019-08-17 v1 仪器与探测器
摘要
空间中的光子噪声受限亚毫米波/远红外低温望远镜将需要噪声等效功率(NEP)小于 1×10⁻¹⁹ W/Hz¹/² 的探测器用于成像应用,而光谱研究则至少需要低一个数量级。通过降低工作温度并改善辐射热计与热浴之间的热隔离,可降低探测器 NEP。我们报道了基于声子滤波器的膜隔离过渡边传感器辐射热计的制备,其包含紧凑(<50 μm)的热隔离梁。声子滤波器是通过在支撑热机械梁中刻蚀准周期性纳米结构制成的。刻蚀特征的交叉尺寸小于工作温度下的热波长,使得相干声子输运在一维中进行。声子禁带可通过调整准周期性结构的尺度来调谐。级联多个滤波级可增大带宽并提供改善的热隔离,类似于多级电滤波器的功能。我们描述了在硅和氮化硅膜上制备 AlMn 基过渡边传感器辐射热计,并由一维和二维声子滤波器隔离。声子滤波器通过电子束光刻图案化,并用深反应离子刻蚀进行隔离。
引用
@article{arxiv.1812.08612,
title = {Fabrication of phononic filter structures for far-IR/sub-mm detector applications},
author = {Kevin L. Denis and Karwan Rostem and Marco A. Sagliocca and Elissa H. Williams and Edward J. Wollack},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.08612},
year = {2019}
}
备注
SPIE, Photonics West, 7 pages, 4 figures,