红外探测器及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111952394A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010639304.8G01J5/20(2006.01)(22)申请日2020.07.06(71)申请人北京北方高业科技有限公司地址100070北京市丰台区五圈南路30号院1号楼B座5层501(72)发明人魏斌翟光杰翟光强(74)专利代理机构北京开阳星知识产权代理有限公司11710代理人安伟(51)Int.Cl.H01L31/09(2006.01)H01L31/0216(2014.01)H01L31/0224(2006.01)H01L31/0232(2014.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书2页说明书16页附图19页(54)发明名称红外探测器及其制备方法(57)摘要本公开涉及一种红外探测器及其制备方法，红外探测器包括多个阵列排布的探测器像元，每个探测器像元包括电极层，电极层上设置有多个阵列排布的图案化镂空结构，图案化镂空结构呈正六边形；红外探测器的红外吸收谱段为3微米至30微米波段。通过本公开的技术方案，实现了红外探测器的宽谱吸收，大大提高了红外探测器对目标物体温度红外辐射能量的吸收率，进而使得红外探测器具有较高的探测灵敏度。CN111952394ACN111952394A权利要求书1/2页1.一种红外探测器，其特征在于，包括：多个阵列排布的探测器像元，每个所述探测器像元包括电极层，所述电极层上设置有多个阵列排布的图案化镂空结构，所述图案化镂空结构呈正六边形；所述红外探测器的红外吸收谱段为3微米至30微米波段。2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述电极层包括块状电极结构和梁状电极结构，所述块状电极结构与所述梁状电极结构电绝缘，所述图案化镂空结构设置于所述块状电极结构上；所述探测器像元还包括热敏层，所述块状电极结构与所述热敏层之间设置有隔离层。3.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述电极层包括第一块状电极结构和第二块状电极结构，以及第一梁状电极结构和第二梁状电极结构；所述第一块状电极结构与所述第一梁状电极结构连接，所述第二块状电极结构与所述第二梁状电极结构连接，所述第一块状电极结构与所述第二块状电极结构电绝缘；所述图案化镂空结构设置于所述第一块状电极结构和所述第二块状电极结构上。4.根据权利要求2或3所述的红外探测器，其特征在于，所述探测器像元包括：集成电路衬底以及位于所述集成电路衬底上依次设置的反射层、支撑层、热敏层和钝化层；所述电极层位于所述热敏层临近所述钝化层的一侧，或者所述电极层位于所述热敏层临近所述支撑层的一侧。5.根据权利要求4所述的红外探测器，其特征在于，所述反射层至所述钝化层之间的腔体构成谐振腔，所述谐振腔的高度大于等于1微米，小于等于2.5微米。6.根据权利要求1-3任一项所述的红外探测器，其特征在于，所述电极层的厚度小于等于50纳米。7.根据权利要求1-3任一项所述的红外探测器，其特征在于，正六边形的所述图案化镂空结构的边长大于等于0.1微米，小于等于2微米，相邻的正六边形的所述图案化镂空结构之间的最小距离大于等于0.1微米，小于等于1微米。8.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述探测器像元包括：集成电路衬底以及位于所述集成电路衬底上依次设置的支撑层、电极层和钝化层；所述探测器像元包括至少两个梁结构，每个所述梁结构分别连接吸收板和微桥柱；至少两个所述梁结构中，由所述吸收板向对应的所述微桥柱的梁路径中，交汇于同一节点的两条并行梁结构分别为第一半桥结构和第二半桥结构，所述第一半桥结构和所述第二半桥结构构成热对称结构；所述第一半桥结构包括支撑层、电极层和钝化层，所述第二半桥结构包括支撑层，所述热对称结构中的所述第一半桥结构的长度大于所述第二半桥结构的长度，所述热对称结构中的所述第一半桥结构与所述第二半桥结构的热导非平衡差值小于等于20％；每个所述梁结构与所述吸收板具有两个连接点。9.根据权利要求8所述的红外探测器，其特征在于，包含有所述热对称结构的所述梁结构包括至少一个回折结构，至少一个所述回折结构对应设置有支撑杆，所述支撑杆包括支撑层，所述支撑杆与所述回折结构的回折部分构成矩形；所述支撑杆的热导与该所述支撑杆所在的所述矩形的其它三边结构的热导相同。2CN111952394A权利要求书2/2页10.一种红外探测器制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-9任一项所述的红外探测器，所述红外探测器制备方法包括：形成整面的电极层；刻蚀所述电极层形成所述电极层中的块状图案和梁状图案，以及形成正六边形的所述图案化镂空结构。3CN111952394A说明书1/16页红外探测器及其制备方法技术领域[0001]本公开涉