[發明專利]紅外探測器、紅外成像儀及紅外探測器的制備方法在審

申請號：	202010852134.1	申請日：	2020-08-21
公開（公告）號：	CN111916513A	公開（公告）日：	2020-11-10
發明（設計）人：	褚沁蓉;戶磊	申請（專利權）人：	合肥的盧深視科技有限公司
主分類號：	H01L31/0352	分類號：	H01L31/0352;H01L31/108;H01L31/18;H01L27/146
代理公司：	北京路浩知識產權代理有限公司 11002	代理人：	馬瑞
地址：	230000 安徽省合肥市高新區習友路3333***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	紅外探測器紅外成像制備方法
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【說明書】：

本發明實施例公開了一種紅外探測器、紅外成像儀及紅外探測器的制備方法，紅外探測器包括至少一個像元，所述像元包括：從下至上依次設置的襯底層、至少一個層疊結構和頂層電極層；所述層疊結構包括從下至上依次設置的電極層和量子點紅外吸收層；其中，所述量子點紅外吸收層中包含有預設數量的膠體量子點，用于探測紅外輻射；其中，不同層疊結構中的量子點紅外吸收層探測的紅外輻射的波長不同。該紅外探測器制備工藝簡單、成本低廉，此外，由于不同層疊結構中的量子點紅外吸收層探測的紅外輻射的波長不同，因此將不同探測波長的紅外探測材料集成在同一個襯底結構上，可以較好地擴大紅外探測器探測范圍，提高系統性能。

技術領域

本發明涉及紅外探測技術領域，尤其涉及一種紅外探測器、紅外成像儀及紅外探測器的制備方法。

背景技術

紅外探測與成像技術早期主要應用于軍事領域，隨著行業技術不斷進步，紅外探測與成像技術應用范圍逐步擴大到民用領域，發展速度加快，紅外探測器可以分為制冷型光子探測器和非制冷型熱探測器兩種類型?，F階段，我國紅外探測器的研究工作從單元、線列發展到紅外焦平面，產品覆蓋范圍不斷擴大，逐步形成了較為完整的紅外探測器研究及生成體系。

常用的非制冷型紅外探測器，多為熱電堆/熱電偶、熱釋電、光機械、微測輻射熱計等類型。常用的高端制冷型紅外探測器多采用窄帶隙的碲鉻汞材料，或者固體半導體量子阱、量子點等制備，利用其直接吸收光子躍遷相關的光電效應來探測紅外輻射。這些器件性能好，但其芯片材料需要用復雜的外延技術來實現，成本高昂。例如，量子阱紅外探測器或外延量子點紅外探測器件的紅外吸收材料需要用分子束外延或者化學氣相沉積等復雜的技術來制備合成，制備工藝復雜；并且，分子束外延還需要超高真空環境，導致該種紅外吸收材料的制備成本非常高昂；另外，由于受外延設備的限制，該種紅外吸收材料的制備尺寸相對有限，同時其所能探測波長的可調節性差。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供了一種紅外探測器、紅外成像儀及紅外探測器的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供了一種紅外探測器，包括至少一個像元，所述像元包括：從下至上依次設置的襯底層、至少一個層疊結構和頂層電極層；

所述層疊結構包括從下至上依次設置的電極層和量子點紅外吸收層；

其中，所述量子點紅外吸收層中包含有預設數量的膠體量子點，用于探測紅外輻射；其中，不同層疊結構中的量子點紅外吸收層探測的紅外輻射的波長不同。

進一步地，對于每個層疊結構，量子點紅外吸收層的尺寸小于電極層，對于相鄰的兩個層疊結構，位于上方的層疊結構的電極層與位于下方的層疊結構的量子點紅外吸收層的尺寸相同，位于上方的層疊結構的電極層的尺寸小于位于下方的層疊結構的電極層。

進一步地，當所述紅外探測器包括多個像元時，所述多個像元呈陣列排布。

進一步地，在所述襯底層與層疊結構間設置有紅外輻射吸收增強層，所述紅外輻射吸收增強層包括:預設特定的光學結構或預設光學膜以增強對紅外輻射的吸收。

進一步地，相鄰兩個像元的間距為10～50μm。

進一步地，各個層疊結構中的電極層的厚度為50～500nm。

第二方面，本發明實施例提供了一種紅外成像儀，包括：如第一方面所述的紅外探測器。