Lapisan Tipis Niobium Titanium Nitride Tinggi Performa untuk Penyerap Detektor Inframerah
Lapisan impedansi yang cocok digunakan untuk aplikasi penyerap untuk menghubungkan radiasi inframerah pertengahan hingga jauh (IR) ke detektor bolometrik ultra-sensitif yang digantung pada membran dielektrik ultra-tipis. Untuk memberikan responsivitas yang memadai, detektor bolometrik harus memiliki kapasitas panas rendah. Selain itu, untuk mencapai rasio sinis-ke-bisau optimal, penyaringan spektral dari radiasi insiden diinginkan.
Pendekatan konvensional untuk lapisan penyerap rentan terhadap penuaan, yang menghambat efisiensi optik transien instrumen. Selain itu, lapisan penyerap konvensional memiliki kapasitas panas tinggi yang mempengaruhi performa detektor kriogenik latar belakang rendah. Lapisan penyerap konvensional juga reaktif pada batas panjang gelombang pendek, yang mengurangi efisiensi penggabungannya. Selain itu, beberapa lapisan penyerap tipis film memiliki stres intrinsik yang sangat tinggi, yang dapat menyebabkan membran dielektrik pecah atau membengkok.
Lapisan Tipis Film Niobium Titanium Nitride (NbTiN), yang dikembangkan di NASA Goddard Space Flight Center, dapat menggabungkan cahaya optik ke detektor bolometrik yang digantung pada membran silikon ultra-tipis. Lapisan juga dapat menyaring komponen spektral frekuensi rendah yang akan meningkatkan noise terbatas foton detektor.
Lapisan tipis film NbTiN difabriksikan pada substrat dielektrik menggunakan proses co-deposisi sputtering reaktif khusus. Dua sumber sputtering berbeda digunakan di mana satu sumber mengandung target sputtering niobium dan yang lain mengandung target sputtering titanium. Niobium dan titanium ditinggalkan dalam lingkungan kaya nitrogen.
Lapisan NbTiN dapat digunakan dengan menempatkannya di satu sisi membran silikon ultra-tipis dan memiliki persyaratan impedansi optik yang terdefinisi dengan baik untuk aplikasi spesifik — lapisan NbTiN dapat ditinggalkan pada membran non-silikon juga. Lapisan NbTiN memiliki stres intrinsik rendah, yang membuatnya kompatibel secara mekanik dengan integrasi pada membran dielektrik ultra-tipis. Lapisan memiliki impedansi optik yang diperlukan untuk penyerapan optik efisiensi tinggi. Selain itu, lapisan memiliki suhu transisi superkonduktor yang sangat rendah, yang memungkinkannya untuk menyaring radiasi pada frekuensi tertentu.
Lapisan NbTiN sangat berguna untuk aplikasi detektor bolometrik kriogenik ultra-sensitif dan dapat difabriksikan secara dapat direproduksi sambil tidak membingungkan proses pembuatan arsitektur detektor.
NASA secara aktif mencari lisensi untuk komersialisasi teknologi ini. Silakan hubungi Konsier Lisensi NASA di alamat email ini dilindungi dari spambot. Anda perlu JavaScript untuk melihatnya. atau hubungi kami di 202-358-7432 untuk memulai diskusi lisensi. Ikuti tautan di sini untuk informasi lebih lanjut.
