[發明專利]紅外探測器像素結構和紅外探測器

有效

• 申請號: 202110138414.0
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113328001B
• 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: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20;G01J5/24
• 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

1.一種紅外探測器像素結構，其特征在于，包括：

襯底以及位于所述襯底上依次設置的第一結構層和第二結構層；

所述第一結構層包括至少兩個梁結構，每個所述梁結構分別連接中間支撐結構和微橋柱，至少兩個所述梁結構中，由所述中間支撐結構向對應的所述微橋柱的梁路徑中，交匯于同一節點的兩條并行梁結構分別為第一半橋結構和第二半橋結構，所述第一半橋結構和所述第二半橋結構形成熱對稱結構；其中，所述第一半橋結構的長度大于所述第二半橋結構的長度，沿垂直于所述襯底的方向，所述第一半橋結構的厚度大于所述第二半橋結構的厚度；

所述第一結構層包括第一電極層，所述第二結構層包括第二電極層和熱敏層，所述第二電極層通過所述第一電極層電連接至所述微橋柱；所述第一半橋結構包括所述第一電極層，所述第二半橋結構不包括所述第一電極層；

所述第一電極層對應所述中間支撐結構所在位置設置有第一電極結構和第二電極結構，所述第一電極結構和所述第二電極結構分別用于傳輸正熱敏信號和負熱敏信號；

所述第二電極層包括第三電極結構和第四電極結構，所述第三電極結構通過第一通孔與所述第一電極結構電連接，所述第四電極結構通過第二通孔與所述第二電極結構電連接，所述第一通孔和所述第二通孔連通為一個通孔；

所述紅外探測器像素結構采用CMOS工藝一體化制備，所述襯底中的讀出電路采用CMOS工藝制備。

2.根據權利要求1所述的紅外探測器像素結構，其特征在于，所述第一結構層與所述襯底之間的第一犧牲層和所述第二結構層與所述第一結構層之間的第二犧牲層中，至少構成所述第一犧牲層的材料包括氧化硅。

3.根據權利要求2所述的紅外探測器像素結構，其特征在于，至少兩個所述梁結構包括臨近所述襯底一側設置的第一支撐層，構成所述第一支撐層的材料包括氧化鋁、非晶碳、非晶硅、非晶鍺或者非晶硅鍺中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的紅外探測器像素結構，其特征在于，所述第一半橋結構包括第一支撐層、所述第一電極層和第一鈍化層，所述第二半橋結構包括所述第一支撐層。

5.根據權利要求1所述的紅外探測器像素結構，其特征在于，所述第一半橋結構包括第一支撐層和所述第一電極層，所述第二半橋結構包括所述第一支撐層。

6.根據權利要求4或5所述的紅外探測器像素結構，其特征在于，包含有所述熱對稱結構的所述梁結構還包括至少一個連接桿，所述連接桿用于分隔所述熱對稱結構中的所述第一半橋結構和所述第二半橋結構；

沿垂直于所述連接桿的方向，所述第一半橋結構和所述第二半橋結構分別位于所述連接桿的兩側。

7.根據權利要求1所述的紅外探測器像素結構，其特征在于，所述第二電極層位于所述熱敏層臨近所述襯底的一側，所述熱敏層與所述第二電極層接觸設置；或者，所述第二電極層位于所述熱敏層遠離所述襯底的一側，所述熱敏層與所述第二電極層之間設置有介質層。

8.根據權利要求1所述的紅外探測器像素結構，其特征在于，所述第二結構層還包括第二支撐層和第二鈍化層，所述第二電極層和所述熱敏層位于所述第二支撐層和所述第二鈍化層之間，所述第二支撐層位于所述第二鈍化層臨近所述襯底的一側；

所述第二電極層位于所述熱敏層臨近所述襯底的一側，所述熱敏層與所述第二電極層接觸設置；或者，所述第二電極層位于所述熱敏層遠離所述襯底的一側，所述熱敏層與所述第二電極層之間設置有介質層。

9.一種紅外探測器，其特征在于，包括陣列排布的多個如權利要求1-8任一項所述的紅外探測器像素結構。