[發(fā)明專利]紅外探測(cè)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010639306.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN111947787B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏斌;翟光杰;潘輝;武佩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方高業(yè)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/20
• 分類號(hào): G01J5/20;G01J5/00
• 代理公司: 北京開陽星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

1.一種紅外探測(cè)器，其特征在于，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)直線條帶結(jié)構(gòu)和多個(gè)回折條帶結(jié)構(gòu)，所述直線條帶結(jié)構(gòu)和所述回折條帶結(jié)構(gòu)沿垂直于所述直線條帶結(jié)構(gòu)的方向交替排列；

所述紅外探測(cè)器的紅外吸收譜段為8微米至24微米波段；

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)；

所述探測(cè)器像元包括至少兩個(gè)梁結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述梁結(jié)構(gòu)分別連接吸收板和微橋柱；

至少兩個(gè)所述梁結(jié)構(gòu)中，由所述吸收板向?qū)?yīng)的所述微橋柱的梁路徑中，交匯于同一節(jié)點(diǎn)的兩條并行梁結(jié)構(gòu)分別為第一半橋結(jié)構(gòu)和第二半橋結(jié)構(gòu)，所述第一半橋結(jié)構(gòu)和所述第二半橋結(jié)構(gòu)構(gòu)成熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)；

所述第一半橋結(jié)構(gòu)包括支撐層、電極層和鈍化層，所述第二半橋結(jié)構(gòu)包括支撐層，所述熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)中的所述第一半橋結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大于所述第二半橋結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，所述熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)中的所述第一半橋結(jié)構(gòu)與所述第二半橋結(jié)構(gòu)的熱導(dǎo)相同；

包含有所述熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)的所述梁結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)回折結(jié)構(gòu)，至少一個(gè)所述回折結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)設(shè)置有支撐桿，所述支撐桿包括支撐層，所述支撐桿與所述回折結(jié)構(gòu)的回折部分構(gòu)成矩形；

所述支撐桿與該所述支撐桿所在的所述矩形的其它三邊結(jié)構(gòu)的熱導(dǎo)非平衡差值小于等于20％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，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，所述直線條帶結(jié)構(gòu)和所述回折條帶結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述塊狀電極結(jié)構(gòu)上；

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。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，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；

所述第一塊狀電極結(jié)構(gòu)上設(shè)置有所述直線條帶結(jié)構(gòu)和所述回折條帶結(jié)構(gòu)，所述第二塊狀電極結(jié)構(gòu)上設(shè)置有所述直線條帶結(jié)構(gòu)和所述回折條帶結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，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。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，所述電極層的厚度小于等于50納米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，所述直線條帶結(jié)構(gòu)和與其相鄰的所述回折條帶結(jié)構(gòu)之間的最小距離大于等于0.5微米，小于等于3微米；

所述直線條帶結(jié)構(gòu)的線條寬度大于等于0.1微米，小于等于0.5微米，所述回折條帶結(jié)構(gòu)的線條寬度大于等于0.1微米，小于等于0.5微米。

7.一種紅外探測(cè)器制備方法，其特征在于，用于制備如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的紅外探測(cè)器，所述紅外探測(cè)器制備方法包括：

形成整面的電極層；

刻蝕所述電極層形成所述電極層中的塊狀圖案和梁狀圖案，以及

形成多個(gè)所述直線條帶結(jié)構(gòu)和多個(gè)所述回折條帶結(jié)構(gòu)。