[實用新型]一種光譜平坦的探測器用吸收層

有效

• 申請號: 201220571747.9
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN202956191U
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 馬學亮;邵秀梅;于月華;李言謹
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域：

本專利涉及光學薄膜元件，具體涉及一種光譜平坦的探測器用吸收層。

背景技術：

非制冷熱敏型探測器具有室溫工作不需要制冷系統、結構緊湊、可靠性高、光譜響應寬且光譜平坦、工藝簡單、價格低廉等諸多優點，可以廣泛應用于國防、工業、醫學和科學研究等領域，例如可用于入侵報警、安全監視、防火報警、非接觸測溫、工業生產監控、紅外成像、飛機車量輔助駕駛、醫療診斷、光譜分析等諸多方面。當紅外輻射入射到熱敏型非制冷紅外探測器上時，紅外輻射被探測器吸收而引起探測器溫度變化，多數情況下溫度的變化會引起探測器某電學參數發生變化（例如電阻值、自發極化強度等），從而實現對紅外輻射的探測。非制冷紅外探測器的吸收層對紅外輻射的吸收特性，不僅直接影響探測器響應率和探測率，還決定了探測器的光譜響應特性。目前非制冷紅外探測器的吸收層存在著附著不牢固或吸收波段窄、和標準半導體工藝不兼容，難以用于線列和面陣探測器等缺點。

發明內容：

本專利的目的是提出一種光譜平坦、寬波段吸收層結構。解決非制冷紅外探測器紅外吸收層附著不牢固或吸收波段窄、和標準半導體工藝不兼容，難以用于線列和面陣探測器的問題。

本專利公開了一種光譜平坦的吸收層結構及其制造工藝，它由鉻鎳合金層1、鎳金屬薄膜2和鉻金屬薄膜3組成，其特征在于：吸收層按入射輻射的入射順序依次為鉻鎳合金層1、鎳金屬薄膜2和鉻金屬薄膜3，其中：

所述的鉻鎳合金層1是方塊電阻為9.5Ω/□-10.0Ω/□的鉻鎳合金層；

所述的鎳金屬薄膜2為膜厚為75nm-85nm的金屬鎳；

所述的鉻金屬薄膜3是膜厚為18nm-22nm的金屬鉻。

本專利所提供的光譜平坦的吸收層結構通過以下具體的工藝步驟來實現：

1)光譜平坦的吸收層制作在Mn-PMNT晶片上。Mn-PMNT的兩個表面分別標記為A面和B面。對Mn-PMNT晶片A面進行機械減薄平坦和拋光。

2)清洗Mn-PMNT晶片，在A面光刻圖形化。

3)在Mn-PMNT晶片A面采用離子束濺射的工藝淀積鉻金屬薄膜，厚度為18nm-22nm和鉻金屬薄膜，厚度為75nm-85nm。浮膠清洗。

4)在Mn-PMNT晶片A面光刻圖形化。

5)在Mn-PMNT晶片A面采用熱蒸發的工藝淀積鉻鎳合金層，鉻鎳合金吸收層方塊電阻為9.5Ω/□-10.0Ω/□。浮膠清洗。

6)在Mn-PMNT晶片A面光刻圖形化,形成刻蝕掩模。

7)在Mn-PMNT晶片A面采用氬離子刻蝕的工藝刻蝕出電極的形狀結構及大小。浮膠清洗。

本專利的優點在于：吸收層具有附著牢固、重復性好、吸收波段寬而平坦、吸收率高、比熱容小、傳熱性能優良等優點，同時吸收層可兼做電極，適合作為熱紅外探測器的吸收層。

附圖說明：

圖1為吸收層結構圖，圖中1.鉻鎳合金層2.鎳金屬薄膜3.鉻金屬薄膜。

具體實施方式：

以下結合附圖，通過具體實例對本專利做進一步詳細說明，但本專利的保護范圍并不限于以下的實例。

實例一

在基于Mn-(1-x)Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-xPbTiO₃(Mn-PMNT)材料的128×1熱釋電線列探測器中，采用了本專利所提供的平坦寬光譜吸收結構設計。具體通過以下步驟實現。

(一)Mn-PMNT表面處理

1)清洗<111>方向極化的Mn-PMNT晶片。Mn-PMNT的兩個表面分別標記為A面和B面。對Mn-PMNT晶片A面進行機械減薄平坦和拋光。濕法腐蝕Mn-PMNT晶片A面以去除缺陷和損傷。

(二)淀積紅外吸收層并刻蝕形成電極結構

2)清洗Mn-PMNT晶片，在A面光刻圖形化。

3)在Mn-PMNT晶片A面采用離子束濺射的工藝淀積鉻金屬薄膜和鎳金屬薄膜。浮膠清洗。其中鉻金屬薄膜厚度18nm，鎳金屬膜厚度75nm。

4)在Mn-PMNT晶片A面光刻圖形化。

5)在Mn-PMNT晶片A面采用熱蒸發的工藝淀積鉻鎳合金吸收層，鉻鎳合金吸收層方塊電阻為9.5Ω/□。浮膠清洗。

6)在Mn-PMNT晶片表面光刻圖形化，形成刻蝕掩模。

7)在Mn-PMNT晶片A面采用氬離子刻蝕的工藝刻蝕出電極的結構及大小。浮膠清洗。

實例二