[發明專利]可調諧熱光帶通濾波器像素陣列的制作方法

有效

• 申請號: 201110370908.8
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102509729A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 時文華
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可調諧熱光帶通濾波器像素陣列的制作方法，其特征在于，包括：

1）選取腔體材料以及襯底材料；

2）通過光刻、刻蝕工藝在腔體材料的正面制作熱隔離柱；

3）在腔體材料正面的非隔離柱區的刻蝕表面及熱隔離柱的表面蒸鍍Au金屬層；

4）在襯底材料表面蒸鍍Au金屬層；

5）將腔體材料及襯底材料的Au金屬層進行鍵合；

6）刻蝕腔體材料的背面，使所述腔體材料的厚度為所用近紅外檢測光的1/2光學波長的整數倍；

7）采用光刻、刻蝕工藝分隔腔體材料上的像素點，形成像素陣列；

8）在各像素表面制備高反射率介質膜。

2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述腔體材料為高熱光系數材料，熱光系數高于1×10^-4/K。

3.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述高熱光系數材料是GaAs晶圓或者Si晶圓，其中，所述Si晶圓的熱光系數為1.8×10^-4/K，所述GaAs晶圓的熱光系數為2.5×10^-4/K。

4.根據權利要求1或2或3所述的制作方法，其特征在于，所述熱隔離柱的橫向尺寸依據像素點的尺寸設計，不超過像素點橫向尺寸的1/10，所述熱隔離柱的高度由熱隔離需要，不小于10μm；所述腔體材料正面的非隔離柱區的刻蝕表面粗糙度不大于10nm。

5.根據權利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述熱隔離柱的高度及腔體材料正面的非隔離柱區的粗糙度可采用調整刻蝕氣體的壓力及射頻功率的方式實現。

6.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金屬層為Au金屬層，其厚度不小于1.5μm；其中，所述腔體材料的正面非隔離柱區的表面金屬層構成高反射率寬譜反射鏡。

7.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述腔體材料的背面經刻蝕，使刻蝕后的腔體材料表面的粗糙度不大于5nm。

8.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述高反射率介質膜為折射率不同的兩種介質膜交替層疊而成。

9.根據權利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述的折射率不同的兩種介質膜對近紅外檢測光透明，且每種介質膜的厚度為1/4光學波長。

10.根據權利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述折射率不同的兩種介質膜，其組合方式是TiO₂/SiO₂組合或者Si/SiO₂組合。

11.根據權利要求10所述的制作方法，其特征在于，基于TiO₂/SiO₂組合方式時，所述高反射率介質膜包括2層TiO₂和2層SiO₂；基于Si/SiO₂組合方式時，所述高反射率介質膜包括2層Si和2層SiO₂。