[發(fā)明專(zhuān)利]紅外探測(cè)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010638137.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111525023B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏斌;翟光杰;翟光強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京北方高業(yè)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L37/02
• 分類(lèi)號(hào): H01L37/02;H01L27/16;G01J5/12
• 代理公司: 北京開(kāi)陽(yáng)星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

本公開(kāi)涉及一種紅外探測(cè)器及其制備方法，紅外探測(cè)器包括多個(gè)陣列排布的探測(cè)器像元，每個(gè)探測(cè)器像元包括電極層，電極層上設(shè)置有多個(gè)陣列排布的圖案化鏤空結(jié)構(gòu)，圖案化鏤空結(jié)構(gòu)呈開(kāi)口圓環(huán)狀；紅外探測(cè)器的紅外吸收譜段為3微米至30微米波段。通過(guò)本公開(kāi)的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了紅外探測(cè)器的寬譜吸收，大大提高了紅外探測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體溫度紅外輻射能量的吸收率，進(jìn)而使得紅外探測(cè)器具有較高的探測(cè)靈敏度。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及紅外探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外探測(cè)器及其制備方法。

背景技術(shù)

非接觸紅外探測(cè)器例如包括非接觸式測(cè)溫傳感器，其探測(cè)原理是紅外探測(cè)器將待測(cè)目標(biāo)物體發(fā)射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱信號(hào)，經(jīng)過(guò)探測(cè)器敏感元件將熱信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)過(guò)電路芯片將電信號(hào)進(jìn)行處理輸出。而紅外探測(cè)器對(duì)紅外輻射信號(hào)的吸收值作為紅外探測(cè)器的初始信號(hào)十分重要，該信號(hào)值越大，紅外探測(cè)器的靈敏度就越高，因此紅外探測(cè)器對(duì)紅外輻射的吸收率是評(píng)估紅外探測(cè)器的性能極為重要的一項(xiàng)參數(shù)。

目前非接觸紅外探測(cè)器，例如非接觸式測(cè)溫傳感器吸收紅外輻射的譜段幾乎都在8微米至14微米波段，即紅外吸收譜段多表現(xiàn)為8微米至14微米波段的高吸收率，該波段范圍內(nèi)的紅外吸收只占目標(biāo)總發(fā)射率的約37%左右，有極大一部分的紅外輻射無(wú)法被紅外探測(cè)器吸收，導(dǎo)致紅外探測(cè)器的紅外吸收率較差，紅外探測(cè)器的靈敏度較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題或者至少部分地解決上述技術(shù)問(wèn)題，本公開(kāi)提供了一種紅外探測(cè)器及其制備方法，實(shí)現(xiàn)了紅外探測(cè)器的寬譜吸收，大大提高了紅外探測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體溫度紅外輻射能量的吸收率，進(jìn)而使得紅外探測(cè)器具有較高的探測(cè)靈敏度。

本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種紅外探測(cè)器，包括：

多個(gè)陣列排布的探測(cè)器像元，每個(gè)所述探測(cè)器像元包括電極層，所述電極層上設(shè)置有多個(gè)陣列排布的圖案化鏤空結(jié)構(gòu)，所述圖案化鏤空結(jié)構(gòu)呈開(kāi)口圓環(huán)狀；

所述紅外探測(cè)器的紅外吸收譜段為3微米至30微米波段。

可選地，所述電極層包括塊狀電極結(jié)構(gòu)和梁狀電極結(jié)構(gòu)，所述塊狀電極結(jié)構(gòu)與所述梁狀電極結(jié)構(gòu)電絕緣，所述圖案化鏤空結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述塊狀電極結(jié)構(gòu)上；

所述探測(cè)器像元還包括熱敏層，所述塊狀電極結(jié)構(gòu)與所述熱敏層之間設(shè)置有隔離層。

可選地，所述電極層包括第一塊狀電極結(jié)構(gòu)和第二塊狀電極結(jié)構(gòu)，以及第一梁狀電極結(jié)構(gòu)和第二梁狀電極結(jié)構(gòu)；

所述第一塊狀電極結(jié)構(gòu)與所述第一梁狀電極結(jié)構(gòu)連接，所述第二塊狀電極結(jié)構(gòu)與所述第二梁狀電極結(jié)構(gòu)連接，所述第一塊狀電極結(jié)構(gòu)與所述第二塊狀電極結(jié)構(gòu)電絕緣；

所述圖案化鏤空結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一塊狀電極結(jié)構(gòu)和所述第二塊狀電極結(jié)構(gòu)上。

可選地，所述探測(cè)器像元包括：

集成電路襯底以及位于所述集成電路襯底上依次設(shè)置的反射層、支撐層、熱敏層和鈍化層；

所述電極層位于所述熱敏層臨近所述鈍化層的一側(cè)，或者所述電極層位于所述熱敏層臨近所述支撐層的一側(cè)。

可選地，所述反射層至所述鈍化層之間的腔體構(gòu)成諧振腔，所述諧振腔的高度大于等于1微米，小于等于2.5微米。

可選地，所述電極層的厚度小于等于50納米。

可選地，開(kāi)口圓環(huán)狀的所述圖案化鏤空結(jié)構(gòu)的圓環(huán)內(nèi)徑大于等于0.1微米，小于等于1微米，開(kāi)口圓環(huán)狀的所述圖案化鏤空結(jié)構(gòu)的圓環(huán)外徑大于等于0.3微米，小于等于2微米，開(kāi)口圓環(huán)狀的所述圖案化鏤空結(jié)構(gòu)的開(kāi)口尺寸大于等于0.1微米，小于等于1微米。

可選地，所述探測(cè)器像元包括：

集成電路襯底以及位于所述集成電路襯底上依次設(shè)置的支撐層、電極層和鈍化層；