[發明專利]紅外探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010639306.7
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111947787B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 魏斌;翟光杰;潘輝;武佩
• 申請（專利權）人: 北京北方高業科技有限公司
• 主分類號: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20;G01J5/00
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

本公開涉及一種紅外探測器及其制備方法，紅外探測器包括多個陣列排布的探測器像元，每個探測器像元包括電極層，電極層上設置有多個直線條帶結構和多個回折條帶結構，多個直線條帶結構和多個回折條帶結構沿垂直于直線條帶結構的方向交替排列；紅外探測器的紅外吸收譜段為8微米至24微米波段。通過本公開的技術方案，實現了紅外探測器的寬譜吸收，大大提高了紅外探測器對目標物體溫度紅外輻射能量的吸收率，進而使得紅外探測器具有較高的探測靈敏度。

技術領域

本公開涉及紅外探測技術領域，尤其涉及一種紅外探測器及其制備方法。

背景技術

非接觸紅外探測器例如包括非接觸式測溫傳感器，其探測原理是紅外探測器將待測目標物體發射的紅外輻射信號轉換成熱信號，經過探測器敏感元件將熱信號轉變為電信號，再經過電路芯片將電信號進行處理輸出。而紅外探測器對紅外輻射信號的吸收值作為紅外探測器的初始信號十分重要，該信號值越大，紅外探測器的靈敏度就越高，因此紅外探測器對紅外輻射的吸收率是評估紅外探測器的性能極為重要的一項參數。

目前非接觸紅外探測器，例如非接觸式測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為8微米至14微米波段的高吸收率，該波段范圍內的紅外吸收只占目標總發射率的約37％左右，有極大一部分的紅外輻射無法被紅外探測器吸收，導致紅外探測器的紅外吸收率較差，紅外探測器的靈敏度較差。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本公開提供了一種紅外探測器及其制備方法，實現了紅外探測器的寬譜吸收，大大提高了紅外探測器對目標物體溫度紅外輻射能量的吸收率，進而使得紅外探測器具有較高的探測靈敏度。

本公開實施例提供了一種紅外探測器，包括：

多個陣列排布的探測器像元，每個所述探測器像元包括電極層，所述電極層上設置有多個直線條帶結構和多個回折條帶結構，所述直線條帶結構和所述回折條帶結構沿垂直于所述直線條帶結構的方向交替排列；

所述紅外探測器的紅外吸收譜段為8微米至24微米波段。

可選地，所述電極層包括塊狀電極結構和梁狀電極結構，所述塊狀電極結構與所述梁狀電極結構電絕緣，所述直線條帶結構和所述回折條帶結構設置于所述塊狀電極結構上；

所述探測器像元還包括熱敏層，所述塊狀電極結構與所述熱敏層之間設置有隔離層。

可選地，所述電極層包括第一塊狀電極結構和第二塊狀電極結構，以及第一梁狀電極結構和第二梁狀電極結構；

所述第一塊狀電極結構與所述第一梁狀電極結構連接，所述第二塊狀電極結構與所述第二梁狀電極結構連接，所述第一塊狀電極結構與所述第二塊狀電極結構電絕緣；

所述第一塊狀電極結構上設置有所述直線條帶結構和所述回折條帶結構，所述第二塊狀電極結構上設置有所述直線條帶結構和所述回折條帶結構。

可選地，所述探測器像元包括：

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，或者所述電極層位于所述熱敏層臨近所述支撐層的一側?？蛇x地，所述反射層至所述鈍化層之間的腔體構成諧振腔，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，所述直線條帶結構和與其相鄰的所述回折條帶結構之間的最小距離大于等于0.5 微米，小于等于3微米；

所述直線條帶結構的線條寬度大于等于0.1微米，小于等于0.5微米，所述回折條帶結構的線條寬度大于等于0.1微米，小于等于0.5微米。

可選地，所述探測器像元包括：