[實用新型]一種非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器

有效

• 申請號: 201921991323.6
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN210866199U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 劉軍庫;陳召;肖林
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/0203;H01L31/101;H01L25/04
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 左文

1.一種非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：所述探測器包括像元結構構成的像元結構陣列和光柵結構陣列；所述光柵結構陣列設置在所述像元結構陣列上面，2N×2N光柵結構陣列通過一對支撐柱固定在所述像元結構陣列上方，其中N≥1；

所述光柵結構陣列包括懸臂支架和光柵結構；其中，所述懸臂支架通過支撐柱固定在所述像元結構陣列的上方；所述光柵結構分別相對應每一個像元結構設置在所述懸臂支架上，構成與像元結構陣列中行列數量相適配的光柵結構陣列。

2.根據權利要求1所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：所述懸臂支架用于支撐光柵結構，所述懸臂支架采用Si₃N₄材料制成；

所述光柵結構均采用Si₃N₄和Al材料制成；或者

所述光柵結構均采用Si₃N₄和Au材料制成。

3.根據權利要求2所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：所述光柵結構陣列中Si₃N₄的厚度在0.1～0.3μm之間，Al或者Au材料的厚度在0.1～0.5μm之間。

4.根據權利要求1所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：在最小的2×2的光柵結構陣列中，四個光柵結構的光柵角度設置有兩種設置方式：

第一種設置方式：四個光柵結構中的光柵角度相差45°；或者

第二種設置方式：其中一個光柵結構為空白區，其余三個光柵結構中的光柵角度相差45°。

5.根據權利要求1至4任一項所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：所述像元結構包括底層襯底和處于底層襯底上的雙支撐懸臂梁結構，其中

所述底層襯底上設置有第一金屬電極層、第一金屬反射層和第一金屬保護層；

所述雙支撐懸臂梁結構包括第一介質層，所述第一介質層遠離設置在所述底層襯底的上方，所述第一介質層為雙支撐懸臂梁結構的支撐層，所述支撐層向下凹陷延伸至第一金屬電極層上形成至少兩處容納空間，位于容納空間底部的第一介質層上開設有通孔；

所述像元結構還包括第二金屬層、第二金屬電極層，光敏層和第二介質層，其中

所述第二金屬層設置在所述第一介質層的下面，所述第二金屬電極層覆蓋設置在容納空間中，所述第二金屬電極層通過第一介質層上的通孔與第一金屬電極層電連接；所述光敏層位于第一介質層上面，且覆蓋住設置在容納空間中的第二金屬電極層，所述光敏層與第二金屬電極層電連接；所述第二介質層覆蓋在光敏層上面。

6.根據權利要求5所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：所述底層襯底包括帶有焦平面讀出電路的晶圓，第一金屬電極層直接和設置在底層襯底上的讀出電路電連接。

7.根據權利要求5所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：所述第一金屬電極層和第一金屬反射層設置在底層襯底上面，所述底層襯底上面處于容納空間底部端面支撐層覆蓋的區域為第一金屬電極層，所述底層襯底上面未被容納空間底部端面支撐層覆蓋的區域為第一金屬反射層。

8.根據權利要求5所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：向上延伸出容納空間的第二金屬電極層的頂端部向外周折彎在容納空間的開口處。

9.根據權利要求5所述的非制冷寬波段紅外偏振焦平面探測器，其特征在于：所述第一金屬反射層采用Al或者Au材料制成，所述第一金屬反射層厚度在0.05～0.4μm之間；

所述第二金屬層采用TiN或者NiCr材料制成，所述第二金屬層與底層襯底之間間隔小于1.5μm；

所述光敏層采用VO_x材料制成，所述光敏層厚度在50～150nm之間；

所述第二介質層采用Si₃N₄或者SiO₂介質材料制成。