專利名稱：具有參考元結構的碲鎘汞紅外光電導探測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光電探測器技術，具體指一種具有參考元的多元碲鎘汞紅外光電導探 測器。
背景技術：
單元碲鎘汞光導探測器在測量目標物體溫度時，需要考慮探測器的溫度飄移的問 題。因此，在進行電路設計時需要采用極其復雜的溫度補償電路，這種解決方式會使得碲鎘 汞探測器響應速度慢，而且溫度補償效果差。單元碲鎘汞光導探測器在探測低速運動的物體時，可以得到十分準確的溫度測量 結果，但是在測量高速運動的目標物體溫度時，會因為熱遲滯作用而使得響應曲線畸變和 響應靈敏度下降，這種情況極大的增加了溫度測量的誤差。為了徹底解決以上的兩個問題， 考慮使用具有參考元的多元碲鎘汞紅外光電導探測器來取代單元碲鎘汞紅外探測器，同 時，信號處理電路使用差分電路來取代溫度補償電路。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是解決單元碲鎘汞紅外探測器無法測量高速運動物體溫度的問 題和簡化信號處理電路。本發(fā)明所述的具有參考元碲鎘汞紅外光電導探測器是選取位于探測器邊緣的一 個響應元將其制作成參考元。響應元的結構包括藍寶石襯底1、粘接碲鎘汞與藍寶石的環(huán)氧 膠2、第一面氧化層3、碲鎘汞4、第二面氧化層5。參考元的結構是在響應元的基礎上依次 生長四層薄膜，其中第一層是絕緣介質二氧化硅層6、第二層是絕緣介質負膠層7、第三層 是等離子銦層8、第四層是金屬金層9。參考元最外層的金層是作為紅外光的反射層，防止 光敏面對紅外光的響應，金層下面的等離子銦層是作為紅外光吸收層，進一步吸收紅外光， 而生長二氧化硅層6和負膠層7絕緣介質的原因是將銦金層與信號電極和公用電極絕緣， 各薄膜層的厚度如下二氧化硅層6為3000A;負膠層7為8微米；等離子銦層8為200 A; 金屬金層9為6000人。本發(fā)明具有以下的優(yōu)點1.解決碲鎘汞紅外探測器溫度飄移的問題，采用差分電路來取代溫度補償電路， 這樣不僅可以減少環(huán)境溫度變化對于碲鎘汞探測器準確性的影響，而且可以極大的簡化電 路結構。2.不僅可用于低速運動物體的溫度測量，而且可用于高速運動物體的溫度測量。3.響應速度快，具有自補償功能。


圖1為碲鎘汞參考元俯視圖。圖2為碲鎘汞參考元剖視圖。
圖3為帶參考元的10元碲鎘汞器件實物圖。圖4為碲鎘汞器件參考元實物放大圖。
具體實施例方式下面以10元線列碲鎘汞光電器件結構，對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細說明1)常規(guī)工藝處理體材料碲鎘汞至10微米左右。2)對碲鎘汞薄片化學腐蝕，然后使用陽極氧化法進行鈍化層的生成。3)將第2步所得碲鎘汞芯片進行正膠光刻，然后離子刻蝕180分鐘得到器件圖形。4)使用乙醇溶解正膠，再先后使用HF腐蝕液和3%的溴甲醇溶液腐蝕碲鎘汞表 面，獲得表面光亮損傷較小的碲鎘汞芯片。5)常規(guī)陽極氧化生成鈍化膜。6)正膠光刻覆蓋光敏面，在信號電極曲面延伸區(qū)生長鉻金，厚度為200/5000Λ。7)在第6步的基礎上，繼續(xù)正膠光刻覆蓋光敏面，然后用HF溶液進一步腐蝕碲鎘 汞表面，再在信號電極區(qū)和公用電極區(qū)生長銦金，厚度為200/6000A。8)使用負膠覆蓋參考元部位，經過顯影定影固化負膠，再在碲鎘汞芯片上生長 3000λ的二氧化硅，四氫呋喃浮膠可得第二層絕緣層。9)在第8步的基礎上正膠光刻，繼續(xù)在參考元部位生長200Α的銦層。10)將200Α的銦層經過空氣等離子處理，條件如下空氣流量5-10(ml/min)；氣壓200-600mtorr ；射頻振蕩頻率8-12MHz ；時間6_20分鐘。11)在等離子處理后的銦層上面覆蓋3000A的金層。12)使用正性光刻膠甩膠保護，然后進行劃片即可得碲鎘汞器件。
權利要求
1. 一種具有參考元結構的碲鎘汞紅外光電導探測器，它包括響應元和參考元，其特征 在于所述的參考元是選取位于探測器邊緣的一個響應元并在其上依次生長四層薄膜而成 的；所述的四層薄膜中，第一層是厚度為3000A的絕緣介質二氧化硅層(6)，第二層是厚度 為8微米的絕緣介質負膠層(7)，第三層是厚度為200人的等離子銦層(8)，第四層是厚度 為6000人的金屬金層(9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有參考元結構的碲鎘汞紅外光電導探測器，其參考元具有以下結構襯底；環(huán)氧膠層；第一面碲鎘汞氧化層；體材料碲鎘汞層；第二面碲鎘汞氧化層；二氧化硅絕緣層；負膠絕緣層；金屬銦層；金屬金層。該參考元特征在于在邊緣光敏面上覆蓋雙層絕緣層、紅外光吸收層和紅外光反射層。這種具有參考元的碲鎘汞紅外探測器的優(yōu)點是解決碲鎘汞紅外探測器溫度飄移的問題，采用差分電路來取代溫度補償電路，這樣不僅可以減少環(huán)境溫度變化對于碲鎘汞探測器準確性的影響，而且可以極大的簡化電路結構；不僅可用于低速運動物體的溫度測量，而且可用于高速運動物體的溫度測量；響應速度快，具有自補償功能。
文檔編號G01J5/02GK102004002SQ201010276188
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權日2010年9月8日
發(fā)明者喬輝, 蘭添翼, 劉詩嘉, 朱龍源, 李向陽, 王妮麗, 趙水平, 龔瑋 申請人:中國科學院上海技術物理研究所