[發明專利]基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310636463.2
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103606586A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 黎威志;王軍;劉子驥;王洪;盧菲;黃澤華
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L31/08
• 分類號: H01L31/08;H01L31/00
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

1.基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器，其特征在于：它從下到上依次為：太赫茲吸收層、下電極、鉭酸鋰晶圓片層、上電極，所述上電極個數與線列單元數目一致，各上電極之間設置有單元隔離槽。

2.基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器的制備方法，其特征在于：首先從鉭酸鋰晶圓片上切片，減薄獲得線列探測器所需晶片尺寸，然后在晶片背面制備條形電極，形成探測器下電極，該電極亦為線列各單元公用電極；然后在晶片正面形成各單元所需上電極圖形；然后結合光刻形成單元隔離槽，最后在下電極上制備太赫茲吸收層，至此得到線列探測器敏感元結構。

3.根據權利要求2所述的基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）從鉭酸鋰晶圓片上切片，然后采用晶片減薄工藝將厚度減薄到100μm以下；

（2）采用磁控濺射或真空蒸發工藝在晶片背面沉積1000nm~500nm金屬層作為探測單元下電極，此面電極為線列各單元公用電極；

（3）采用磁控濺射或真空蒸發工藝在晶片正面沉積1000nm~500nm金屬層，然后采用上電極光刻版圖結合光刻工藝形成上電極圖形；

（4）采用濕法刻蝕或剝離工藝去除未被光刻膠保護的金屬層部分，然后去除光刻膠，從而形成上電極圖形，線列各單元上電極圖形獨立分開，因此上電極個數與線列單元數目一致；

（5）采用單元隔離槽光刻版圖結合光刻工藝形成隔離槽圖形，然后采用噴砂或化學干法或濕法刻蝕去除鉭酸鋰晶片上未被掩蔽的部分，從而形成單元隔離槽；

（6）去除隔離槽圖形掩膜；

（7）在下電極上制備由復合介質薄膜構成的太赫茲吸收層，至此，線列太赫茲探測器敏感元加工完畢。

4.根據權利要求2所述的基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器的制備方法，其特征在于：下電極的制備在薄膜沉積過程中用硬掩膜的方式形成下電極條圖形，下電極采用金屬NiCr合金。

5.根據權利要求2所述的基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器的制備方法，其特征在于：形成單元隔離槽時采用噴砂工藝，其參數為空氣壓力1~3kg/cm²，噴頭與晶片距離60~100mm，砂粒直徑5~10μm。

6.?根據權利要求2所述的基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器的制備方法，其特征在于：形成單元隔離槽采用HF:HNO₃=1:1混合溶液腐蝕。

7.根據權利要求2所述的基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器的制備方法，其特征在于：形成單元隔離槽采用反應離子刻蝕工藝，刻蝕氣體為CF₄，功率600W，氣壓200mT。

8.根據權利要求2~7任一項所述的基于鉭酸鋰熱釋電材料的太赫茲線列探測器的制備方法，其特征在于：太赫茲吸收層由底層金屬層、中間介質層以及頂層金屬層構成。