[發明專利]探測器及其制作方法、探測裝置

在審

• 申請號: 202010423477.6
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111668337A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 李雪飛;陸書龍;吳淵淵;龍軍華
• 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: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/18;H01L25/07
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;武岑飛

本發明提供了一種探測器，其包括：探測芯片、溫度傳感器件、電絕緣層；所述電絕緣層設置于所述探測芯片的正表面上，所述溫度傳感器件設置于所述電絕緣層的背向所述正表面的表面上。本發明還提供了一種探測器的制作方法以及探測裝置。本發明通過將溫度傳感器件通過片上集成的方式直接集成到探測芯片上，即集成到探測芯片的外表面，從而實現對探測芯片自身的工作溫度進行直接和連續地實時監測，同時無需對探測芯片的結構進行改變，進而也就不需要重新設計探測器芯片的制作工藝。

技術領域

本發明屬于光電器件制作技術領域，具體地講，涉及一種片上集成溫度傳感器件的探測器及其制作方法、探測裝置。

背景技術

探測器的原理是內光電效應，因具有響應速度快、探測率高、靈敏度高、噪聲低等優點，被廣泛應用在軍事國防和遙感探測、通信等國民經濟的各個領域。絕大多數探測器由半導體材料制成，受溫度影響很大，因此，探測器在工作時自身的溫度變化不僅會對其性能產生嚴重的影響，還會影響器件可靠性。因此，直接和連續地實時監測探測器工作溫度與其性能的相關性，可有效地分析其衰減、失效機制；并且在探測器芯片組件中，還可以精確地定位失效的探測器，這對于提升探測器的可靠性非常關鍵。

為了實現探測器的溫度進行監測的目的，人們提出了一種監測探測器溫度的方法：將熱電偶通過層壓的方式嵌入到探測器芯片內部，但這將改變探測器芯片本身的結構，從而需要重新設計探測器芯片的制作工藝。

另外一種檢測探測器溫度的方法是：利用紅外成像儀對探測器芯片的溫度進行監測，這種利用獨立的紅外監測設備進行監測，耗費成本極高。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種無需將溫度傳感器件嵌入到探測器內部和/或降低成本的片上集成溫度傳感器件的探測器及其制作方法、探測裝置。

根據本發明的一方面，提供了一種探測器，其包括：探測芯片、溫度傳感器件、電絕緣層；所述電絕緣層設置于所述探測芯片的正表面上，所述溫度傳感器件設置于所述電絕緣層的背向所述正表面的表面上。

在根據本發明的一方面提供的探測器中，所述探測芯片包括：襯底、芯片主體；所述芯片主體設置于所述襯底的第一表面上，所述探測芯片的正表面是所述芯片主體的背向所述第一表面的表面。

在根據本發明的一方面提供的探測器中，所述溫度傳感器件在所述正表面上的正投影為第一正投影，所述電絕緣層在所述正表面上的正投影為第二正投影，所述第一正投影位于所述第二正投影以內。

在根據本發明的一方面提供的探測器中，所述電絕緣層是透明的。

在根據本發明的一方面提供的探測器中，所述溫度傳感器件呈梳指形狀、波浪形狀或者方波形狀。

根據本發明的另一方面，還提供了一種探測裝置，其包括：上述的探測器、讀取顯示器；所述讀取顯示器連接到所述探測器的溫度傳感器件，所述讀取顯示器用于讀取并顯示所述溫度傳感器件感測到的所述探測芯片的溫度。

根據本發明的又一方面，又提供了一種探測器的制作方法，所述制作方法包括：制作形成探測芯片；在所述探測芯片的正表面上制作形成電絕緣層；在所述電絕緣層的背向所述正表面的表面上制作形成溫度傳感器件。

在根據本發明的又一方面提供的探測器的制作方法中，制作形成探測芯片包括：提供一襯底；在所述襯底的第一表面上形成芯片主體；其中，所述探測芯片的正表面是所述芯片主體的背向所述第一表面的表面。

在根據本發明的又一方面提供的探測器的制作方法中，將所述溫度傳感器件在所述正表面上的正投影設定為第一正投影，將所述電絕緣層在所述正表面上的正投影設定為第二正投影，所述第一正投影位于所述第二正投影以內。

在根據本發明的又一方面提供的探測器的制作方法中，所述電絕緣層是透明的，和/或，所述溫度傳感器件呈梳指形狀、波浪形狀或者方波形狀。