[發明專利]一種熱釋電紅外探測器敏感單元及其制造方法

有效

• 申請號: 201410701417.0
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104465851A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉子驥;梁志清;王濤;黎威志;于賀;王軍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/18
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及熱釋電紅外探測器技術領域，尤其是涉及一種熱釋電紅外探測器敏感單元及其制造方法。

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背景技術

熱釋電紅外探測器具有室溫工作、功耗小、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、抗干擾性強等諸多優點，可以廣泛應用于軍事國防、工業、醫藥衛生、環境監測和科學研究等領域，例如可用于紅外制導和入侵報警、安全監視、防火報警、工業生產監控、飛機車量輔助駕駛、醫療診斷、光譜分析、地球大氣監測等諸多方面。

當紅外輻射入射到熱釋電紅外探測器上時，紅外輻射被探測器吸收而引起探測器溫度變化，溫度的變化會引起探測器自發極化強度發生變化，從而實現對紅外輻射的探測。非熱釋電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。

目前熱釋電紅外探測器的吸收層存在著附著不牢固或吸收波段窄、與標準半導體工藝不兼容、難以用于制備高性能熱釋電紅外探測器等缺點。

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發明內容

本發明的目的之一是提供一種工藝簡單、制造出的熱釋電紅外探測器敏感單元的吸收層附著牢固、吸收波段寬的制造熱釋電紅外探測器敏感單元的方法。

本發明的目的之一是提供一種吸收層附著牢固、吸收波段寬的熱釋電紅外探測器敏感單元。

本發明公開的技術方案包括：

提供了一種制造熱釋電紅外探測器敏感單元的方法，其特征在于，包括：制備鉭酸鋰晶片襯底，所述鉭酸鋰晶片襯底包括第一表面和與所述第一表面相反的第二表面，并在所述第一表面上形成第一圖形；在所述第一表面上形成鉻金屬薄膜；在所述鉻金屬薄膜上形成鎳金屬薄膜，并在所述鎳金屬薄膜上形成第二圖形；在所述鎳金屬薄膜上形成第一鉻鎳合金層，并在所述第一鉻鎳合金層上形成第三圖形；在所述第一鉻鎳合金層上刻蝕形成上電極；在所述第二表面上形成第二鉻鎳合金層，并在所述第二鉻鎳合金層上形成第四圖形；在所述第二鉻鎳合金層上刻蝕形成下電極。

本發明的一個實施例中，所述制備鉭酸鋰晶片襯底的步驟包括：對所述第一表面和第二表面進行機械減薄拋光和化學腐蝕處理。

本發明的一個實施例中，所述在所述第一表面上形成鉻金屬薄膜的步驟包括：使用磁控濺射方法在所述第一表面上形成厚度為15至25納米的鉻金屬薄膜。

本發明的一個實施例中，所述在所述鉻金屬薄膜上形成鎳金屬薄膜的步驟包括：使用磁控濺射方法在所述鉻金屬薄膜上形成厚度為55至65納米的鎳金屬薄膜。

本發明的一個實施例中，所述在所述鎳金屬薄膜上形成第一鉻鎳合金層的步驟包括：使用磁控濺射方法或者熱蒸發方法在所述鎳金屬薄膜上形成所述第一鉻鎳合金層，所述第一鉻鎳合金層的方塊電阻為9.5歐姆/塊至10.0歐姆/塊，并且所述第一鉻鎳合金層的厚度為8至15納米。

本發明的一個實施例中，所述在所述第二表面上形成第二鉻鎳合金層的步驟包括：使用磁控濺射方法或者熱蒸發方法在所述第二表面上形成所述第二鉻鎳合金層，所述第二鉻鎳合金層的方塊電阻為9.5歐姆/塊至10.0歐姆/塊，并且所述第二鉻鎳合金層的厚度為90至100納米。

本發明的實施例中還提供了一種熱釋電紅外探測器敏感單元，其特征在于，包括：鉭酸鋰晶片襯底，所述鉭酸鋰晶片襯底包括第一表面和與所述第一表面相反的第二表面，并且所述第一表面上形成有第一圖形；鉻金屬薄膜，所述鉻金屬薄膜形成在所述第一表面上；鎳金屬薄膜，所述鎳金屬薄膜形成在所述鉻金屬薄膜上，并且所述鎳金屬薄膜上形成有第二圖形；第一鉻鎳合金層，所述第一鉻鎳合金層形成在所述鎳金屬薄膜上，所述第一鉻鎳合金層上形成有第三圖形，并且所述第一鉻鎳合金層上刻蝕形成上電極；第二鉻鎳合金層，所述第二鉻鎳合金層形成在所述第二表面上，所述第二鉻鎳合金層上形成由第四圖形，并且所述第二鉻鎳合金層上刻蝕形成下電極。

本發明的一個實施例中，所述鉻金屬薄膜的厚度為15至25納米；所述鎳金屬薄膜的厚度為55至65納米。

本發明的一個實施例中，所述第一鉻鎳合金層的方塊電阻為9.5歐姆/塊至10.0歐姆/塊，并且所述第一鉻鎳合金層的厚度為8至15納米。

本發明的一個實施例中，所述第二鉻鎳合金層的方塊電阻為9.5歐姆/塊至10.0歐姆/塊，并且所述第二鉻鎳合金層的厚度為90至100納米。