[發(fā)明專(zhuān)利]一種紅外探測(cè)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110138400.9
• 申請(qǐng)日: 2021-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113659028B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟光杰;潘輝;武佩
• 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): H01L31/09
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/09;H01L31/20;H01L31/0224;H01L27/144;G01J5/20
• 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)器包括襯底以及位于襯底上的電極層和熱敏層，電極層位于熱敏層臨近襯底的一側(cè)，電極層與熱敏層接觸設(shè)置；紅外探測(cè)器包括多個(gè)矩陣排列的紅外探測(cè)器像元，紅外探測(cè)器像元包括吸收板結(jié)構(gòu)、至少兩個(gè)微橋柱和至少兩個(gè)梁結(jié)構(gòu)，吸收板結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)應(yīng)的梁結(jié)構(gòu)連接至對(duì)應(yīng)的微橋柱；熱敏層覆蓋吸收板結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)所在區(qū)域；其中，構(gòu)成熱敏層的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶鍺或非晶硅鍺中的一種或幾種；構(gòu)成電極層的材料至少包括鈦鎢合金。通過(guò)本公開(kāi)的技術(shù)方案，降低了紅外探測(cè)器的熱響應(yīng)時(shí)間，提高了紅外探測(cè)器的紅外響應(yīng)率。

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，紅外探測(cè)器由此實(shí)現(xiàn)紅外探測(cè)功能。

紅外探測(cè)器包括吸收板結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)，吸收板結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)的性能直接影響紅外探測(cè)器的熱響應(yīng)性能和探測(cè)性能，一般對(duì)應(yīng)紅外探測(cè)器的吸收板結(jié)構(gòu)均需要制作單獨(dú)的支撐膜層，以在紅外探測(cè)器釋放犧牲層后支撐吸收板結(jié)構(gòu)，但是支撐膜層的設(shè)置會(huì)導(dǎo)致紅外探測(cè)器吸收板結(jié)構(gòu)的厚度增加，進(jìn)而導(dǎo)致紅外探測(cè)器的熱響應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)，影響紅外探測(cè)器的紅外探測(cè)性能。

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，降低了紅外探測(cè)器的熱響應(yīng)時(shí)間，提高了紅外探測(cè)器的紅外響應(yīng)率。

第一方面，本公開(kāi)提供了一種紅外探測(cè)器，包括：

襯底以及位于所述襯底上的電極層和熱敏層，所述電極層位于所述熱敏層臨近所述襯底的一側(cè)，所述電極層與所述熱敏層接觸設(shè)置；

所述紅外探測(cè)器包括多個(gè)矩陣排列的紅外探測(cè)器像元，所述紅外探測(cè)器像元包括吸收板結(jié)構(gòu)、至少兩個(gè)微橋柱和至少兩個(gè)梁結(jié)構(gòu)，所述吸收板結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述梁結(jié)構(gòu)連接至對(duì)應(yīng)的所述微橋柱；

所述熱敏層覆蓋所述吸收板結(jié)構(gòu)和所述梁結(jié)構(gòu)所在區(qū)域；其中，構(gòu)成所述熱敏層的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶鍺或非晶硅鍺中的一種或幾種；

構(gòu)成所述電極層的材料至少包括鈦鎢合金。

可選地，構(gòu)成所述電極層的材料還包括鎳鉻合金、鎳鉑合金、鎳硅合金、鎳、鉑、鎢、鋁、銅或金中的一種或幾種。

可選地，構(gòu)成所述襯底和所述熱敏層之間犧牲層的材料包括氧化硅。

可選地，紅外探測(cè)器還包括：

位于所述襯底上的反射層，所述反射層與所述襯底接觸設(shè)置，構(gòu)成所述反射層的材料包括鋁、銅、鈦或鎢中的一種或幾種。

可選地，紅外探測(cè)器還包括：

位于所述反射層上的保護(hù)層，對(duì)應(yīng)所述微橋柱所在位置，所述電極層通過(guò)貫穿所述保護(hù)層的通孔與所述反射層電連接。

可選地，構(gòu)成所述保護(hù)層的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化鋁、硅或者非晶碳中的一種或幾種。

第二方面，本公開(kāi)提供了一種紅外探測(cè)器的制備方法，所述紅外探測(cè)器包括多個(gè)矩陣排列的紅外探測(cè)器像元，所述紅外探測(cè)器像元包括吸收板結(jié)構(gòu)、至少兩個(gè)微橋柱和至少兩個(gè)梁結(jié)構(gòu)，所述吸收板結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述梁結(jié)構(gòu)連接至對(duì)應(yīng)的所述微橋柱；

所述紅外探測(cè)器的制備方法包括：

在襯底上形成犧牲層；

在所述犧牲層上形成圖案化的電極層；其中，所述電極層對(duì)應(yīng)所述吸收板結(jié)構(gòu)形成圖案化結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述電極層的材料至少包括鈦鎢合金；