DOI: 10.1051/jp3:1997184
J. Phys. III France 7 (1997) 1209-1220

VDF-TrFE Copolymer Pyroelectric Sensor

Ph. Bauer¹, L. Audaire², J.J. Simonne³ and F. Bauer<sup>1

1</sup>  Intertechnique, Département optronique et traitement d'images, 61 rue Pierre Curie, BP 1, 78373 Plaisir Cedex, France
²  CEA/CENG/LETI/DOPT/S-LIR, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble Cedex, France
³  Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes LMS-CNRS, 7 avenue du Colonel Roche, 31077 Toulouse Cedex, France

(Received 10 June 1996, revised 29 January and 13 February 1997, accepted 27 February 1997)

Abstract
A new generation of thermal uncooled focal plane array has been developed in the context of PROMETHEUS PROCHIP European Program (EUREKA) as a passive infrared obstacle detection applied to automotive [1]. The infrared detection uses the pyroelectric effect in VDF/TrFE copolymer. VDF/TrFE pyroelectric sensors have now definitely reached the level of a product. Based on a bidimensional matrix array, it can be considered as a whole system with a monolithic technology processed on an industrial silicon substrate provided with the integrated CMOS readout circuit. The paper will describe the main procedures dealing with the fabrication of a - 100  m pitch - Focal Plane Array (FPA) developed for very low cost infrared applications. The design architecture, a complete model of detection and the sensor performances are presented.

Résumé
Une nouvelle génération de matrice infrarouge non refroidie a été développée pour la détection d'obstacle dans le cadre de l'application automobile et dans le contexte du programme européen PROMETHEUS PROCHIP [1]. La détection infrarouge utilise l'effet pyroélectrique dans le copolymère VDF-TrFE. Les senseurs matriciels pyroélectriques à base de VDF-TrFE ont maintenant atteint la maturité d'un produit et peuvent être considérés comme un système complet avec une technologie de détection monolithique directement réalisée sur le circuit de lecture de type CMOS. Cet article décrit les étapes principales de l'élaboration d'une matrice dans le plan focal de format au pas de 100  m conçue pour les applications infrarouges à très faibles coûts. Nous présenterons l'architecture de la matrice, une modélisation complète de la détection pyroélectrique à base de VDF-TrFE ainsi que les performances de la matrice.

© Les Editions de Physique 1997