[發明專利]一種紅外探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202110138405.1
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113328003B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 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: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/0216;H01L31/18;B81B7/00
• 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，紅外探測器包括襯底以及位于襯底上的熱敏層、介質層、電極層和鈍化層，介質層位于熱敏層和電極層之間，熱敏層位于介質層臨近襯底的一側，鈍化層位于電極層遠離襯底的一側；紅外探測器包括多個矩陣排列的紅外探測器像元，紅外探測器像元包括吸收板結構、至少兩個微橋柱和至少兩個梁結構，吸收板結構通過對應的梁結構連接至對應的微橋柱；熱敏層覆蓋吸收板結構和梁結構所在區域；其中，構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；鈍化層覆蓋吸收板結構所在區域；其中，構成電極層的材料至少包括鈦鎢合金。通過本公開的技術方案，提高了紅外探測器的紅外響應率。

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，紅外探測器由此實現紅外探測功能。

紅外探測器包括吸收板結構和梁結構，吸收板結構和梁結構的性能直接影響紅外探測器的熱響應性能和探測性能，一般對應紅外探測器的吸收板結構均需要制作單獨的支撐膜層，以在紅外探測器釋放犧牲層后支撐吸收板結構，但是支撐膜層的設置會導致紅外探測器吸收板結構的厚度增加，進而導致紅外探測器的熱響應時間增長，影響紅外探測器的紅外探測性能。

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，降低了紅外探測器的熱響應時間，提高了紅外探測器的紅外響應率。

第一方面，本公開提供了一種紅外探測器，包括：

襯底以及位于所述襯底上的熱敏層、介質層、電極層和鈍化層，所述介質層位于所述熱敏層和所述電極層之間，所述熱敏層位于所述介質層臨近所述襯底的一側，所述鈍化層位于所述電極層遠離所述襯底的一側；

所述紅外探測器包括多個矩陣排列的紅外探測器像元，所述紅外探測器像元包括吸收板結構、至少兩個微橋柱和至少兩個梁結構，所述吸收板結構通過對應的所述梁結構連接至對應的所述微橋柱；

所述熱敏層覆蓋所述吸收板結構和所述梁結構所在區域；其中，構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；

所述鈍化層覆蓋所述吸收板結構所在區域；其中，構成所述電極層的材料至少包括鈦鎢合金。

可選地，構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；

構成所述介質層的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氮氧硅、氧化鋁或非晶碳中的一種或幾種；

構成所述鈍化層的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶鍺、非晶硅鍺或氧化鋁中的一種或幾種。

可選地，構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置，構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，紅外探測器還包括：

位于所述反射層上的保護層，對應所述微橋柱所在位置，所述電極層通過貫穿所述介質層、所述熱敏層和所述保護層的通孔與所述反射層電連接。

可選地，構成所述保護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。