A dual-band uncooled infrared microbolometer detector with a tunable micro-mirrror
Ayarlanabilir mikro-ayna ile oluşturulmuş çift-bantlı soğutmasız kızılötesi mikrobolometre dedektör
- Tez No: 452685
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında ayarlanabilir mikro-ayna yapılarına sahip çift-bantlı soğutmasız kızılötesi direnç tipi mikrobolometre dedektörlerin modellenmesi, tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu sunulmaktadır. Askıda duran direnç tipi mikrobolometre dedektörlerin altında askıda duracak olan yansıtıcı mikro-aynalar, elektrostatik gerilim uygulaması ile iki pozisyon arasında bir geçiş özelliği elde etmek için tasarlanmıştır. Mikro aynaların pozisyonunun değiştirilmesi sayesinde optik rezonans boşluğu ayarlanabilir hale getirilir ve iki kızılötesi dalgaboyu penceresinden (3-5 ?m ve 8-14 ?m) en yüksek tepki alınması sağlanır. Bu yaklaşım iki dalgaboyu penceresinde dedektör tepkilerinin karşılaştırılarak görüntülenen sahnenin gerçek sıcaklığının bulunabilmesine olanak sağlar.Kapasitans gerilim ölçümü sonucu mikro-aynaların tasarımlarına bağlı olarak tahrik gerilimi 8.7 V ile 17.5 V arasındaki değerlerde ölçülmüştür. Altan kesme miktarı göz önünde bulundurulduğunda simülasyon sonuçlarıyla örtüşen değerler bulunmuştur. Aktive dedektör maddesi için makul sayılabilecek TCR değeri 3.1 %/K olarak ölçülmüştür. Pikselinin ısıl iletkenlik ölçümü 2.6x10-8 W/K gibi SEM hesaplarıyla örtüşen değerler elde edilmiştir. Mikro aynanın pozisyonuna göre, dedektörün 3-5 ?m dalgaboyu aralığında emilimdeki % 17.9 azaldığı, ve 8-14 ?m dalgaboyu aralığında % 8.5 artığı olarak hesaplanmıştır. Ayrıca bu pikselin ısıl zaman sabiti tepkisellik ölçümlerinden 15.8 ms olarak hesaplanmıştır.Bu çalışma, iki dalgaboyu aralığından alınan tepkileri karşılaştırarak nesnenin mutlak sıcaklığı ve rengini ölçebilen, üretilmiş soğutmasız kızılötesi mikrobolometreyi gösteren literatürdeki ilk çalışmadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the modeling, design, fabrication, and characterization of the dual-band uncooled infrared resistive microbolometer detectors with tunable micro-mirror structures. The tunable reflective micro-mirrors are suspended underneath the suspended resistive microbolometers, and they are switched between two positions by the application of an electrostatic voltage for obtaining a response in two wavelength windows, namely the 3-5 ?m and 8-14 ?m, by tuning the optical tunable resonant cavity. This approach allows the actual temperature of the viewed scene by comparing the responses of the detector in these two wavelength windows.The pull-in voltages of the micro mirrors are measured between 8.7 V and 17.5 V depending on the micro mirror design, which are very close to the coupled electromechanical analysis simulation results considering undercut characteristics of etching steps. The TCR of the active detector material is measured as -3.1 %/K which is reasonable for the used active layer. The Gth is measured as 2.6x10-8 W/K, which is also very close to the simulation results. The responsivity measurements results shows that the absorption is decreased in an amount of 17.9 % in the 3-5 µm spectral band, while the absorption is increased in an amount of 8.5 % in the 8-14 µm spectral band, depending on the micro-mirror position.This is the first study in literature that demonstrates a fabricated uncooled infrared microbolometer detector for measuring the actual temperature and color of the viewed object by comparing their response in two wavelength regions.
Benzer Tezler
- Alaşımsız dual fazlı çeliklerin mekanik ve nokta kaynağı özellikleri
Başlık çevirisi yok
A.İRFAN YÜKLER
- A dual-band frequency selective surface design for satellite applications
Uydu uygulamalarında kullanılacak çift bantlı frekans seçici yüzey tasarımı
ESMA MUTLUER
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- A dual band compact wearable high gain antenna
Çift bantlı yüksek kazançlı kompakt giyilebilir anten
HASAN İREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KUTLU KARAYAHŞİ
- A study on dual-band reflectarray antennas and reconfigurable terahertz delay lines using NEMS switches
Çift bantlı yansıtıcı dizi anten ve NEMS anahtarları kullanılarak ayarlanabilir terahertz gecikme hatları tasarımı
TUĞBA KEMİKSİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÜNLÜ
- Design of a C-band dual-polarized strip-fed aperture coupled stacked patch planar antenna array for point-to-point communication
Noktadan noktaya telekomünikasyon için C bant dual polarize şerit besleme açıklık bağlaşımlı düzlemsel bir yığınlanmış yama anten dizisi tasarımı
CANER ASBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
