Metamaterial-integrated microbolometer focal plane arrays for multispectral imaging in the mid- and long-wavelength infrared
Year: 2025
Type: article
Abstract: This work presents the first multispectral imager consisting of microbolometer focal plane arrays with plasmonic metamaterial absorbers and integrated readout circuitry for imaging in the mid-wavelength and long-wavelength infrared. The fabrication is carried out in a post-CMOS manufacturing process on 200 mm wafers. Existing microbolometer technology featuring a pixel pitch of 17 µm was used as a platform, resulting in metamaterial-integrated microbolometers that are four times smaller than the smallest reported to date. The most responsive detectors produced have a noise-equivalent temperature difference of 151 ± 5 mK, enabling recordings at a frame rate of 30 Hz. Multispectral thermography images are provided as an application example and demonstrate successful implementation.
Source: Optics Letters
DOI: 10.1364/ol.573586
Language: English
Subfield: Electrical and Electronic Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: gold
Awards: Verbundprojekt: Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland - Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP - FMD -, Teilvorhaben: Prozessausrüstung für die Heterointegration von III-V Halbleitern auf Bi-CMOS, THz Anwendungen und Wide-Band-Gap Leistungselektronik, G3406491666, Verbundprojekt: Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland - Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP - FMD -, Teilvorhaben: Prozessausrüstung für 'More-than-Moore' Technologien in der FMD, Verbundprojekt: Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland - Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP - FMD -, Teilvorhaben der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland
OpenAlex ID: W4413503981
