本發(fā)明屬于非制冷紅外探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種熱探測(cè)器及其制備方法。
背景技術(shù):
熱探測(cè)器通過(guò)將物體造成的溫度差轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并獲取其信息,實(shí)質(zhì)是對(duì)目標(biāo)物體電磁輻射的強(qiáng)度信息進(jìn)行感知。按照探測(cè)原理的不同,非制冷探測(cè)器分為熱釋電型探測(cè)器、熱電偶型探測(cè)器、熱敏電阻型探測(cè)器等。其中,基于熱敏電阻材料的微測(cè)輻射熱計(jì)探測(cè)器具有室溫探測(cè)、集成度高、規(guī)模化生產(chǎn)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
但熱探測(cè)器在像元層次上對(duì)電磁場(chǎng)的波長(zhǎng)信息和偏振信息并無(wú)感知能力,因而導(dǎo)致探測(cè)器對(duì)分立光學(xué)元件如濾光片和偏振片等的依賴。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的在于提供一種熱探測(cè)器以及其制備方法,旨在解決由于現(xiàn)有熱探測(cè)器無(wú)法對(duì)紅外光進(jìn)行篩選導(dǎo)致現(xiàn)有熱探測(cè)器所探測(cè)紅外光強(qiáng)度信息為含較寬光譜范圍下多個(gè)偏振形式的紅外光強(qiáng)度信息,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)窄光譜范圍紅外線強(qiáng)度探測(cè)的技術(shù)問(wèn)題(權(quán)利要求1中解決的問(wèn)題為無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)窄光譜范圍紅外線探測(cè))。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種熱探測(cè)器,包括:
從上至下依次排列的微結(jié)構(gòu)陣列、介質(zhì)層、金屬層、鈍化層以及熱敏電阻層,微結(jié)構(gòu)陣列、介質(zhì)層以及金屬層構(gòu)成光學(xué)諧振腔(支撐層并不作為解決無(wú)法實(shí)現(xiàn)窄帶光譜探測(cè)問(wèn)題的必要的技術(shù)特征);
微結(jié)構(gòu)陣列用于對(duì)入射紅外光進(jìn)行波長(zhǎng)篩選并吸收具有窄帶光譜的紅外光;金屬層用于將具有窄帶光譜的紅外光轉(zhuǎn)化為攜帶窄帶光譜的紅外光的強(qiáng)度信息的熱信號(hào);
鈍化層用于實(shí)現(xiàn)金屬層與熱敏電阻層電氣隔離;
熱敏電阻層用于將攜帶窄帶光譜的紅外光的強(qiáng)度信息的熱信號(hào)轉(zhuǎn)化為攜帶窄帶光譜的紅外光的強(qiáng)度信息的阻值信息;
通過(guò)解調(diào)攜帶窄帶光譜的紅外光的強(qiáng)度信息的阻值信息獲得窄帶光譜的紅外光強(qiáng)度信息,窄帶光譜的紅外光是指光譜范圍為幾百納米內(nèi)。
優(yōu)選地,微結(jié)構(gòu)陣列為多個(gè)呈陣列排列的圓柱體或?yàn)槎鄠€(gè)呈陣列排列的雙梯形結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,微結(jié)構(gòu)陣列同時(shí)對(duì)入射紅外光進(jìn)行偏振形式篩選并吸收具有窄帶光譜下所篩選偏振形式的紅外光。
優(yōu)選地,微結(jié)構(gòu)陣列為多個(gè)呈陣列排列的條狀結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,熱探測(cè)器還包括支撐層,其呈幾字型結(jié)構(gòu),位于熱敏電阻層下方,用于使得熱敏電阻層與熱探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)分離,防止熱能信號(hào)流失,同時(shí)起到支撐作用。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種熱探測(cè)器的制備方法,包括如下步驟:
s1在第一襯底上附著熱敏電阻層獲得第一中間產(chǎn)物;
s2在第一中間產(chǎn)物的熱敏電阻層上附著鈍化層獲得第二中間產(chǎn)物;
s2在第二中間產(chǎn)物的鈍化層上附著金屬層,獲得第三中間產(chǎn)物;
s3在第三中間產(chǎn)物的金屬層上附著介質(zhì)層獲得第四中間產(chǎn)物;
s4在第四中間產(chǎn)物的介質(zhì)層上形成具有微結(jié)構(gòu)陣列反結(jié)構(gòu)的光刻膠層,在光刻膠層上附著金屬層獲得第五中間產(chǎn)物;
s6通過(guò)對(duì)第五中間產(chǎn)物采用濕化學(xué)法進(jìn)行去除光刻膠處理,獲得熱探測(cè)器。
優(yōu)選地,獲得第一襯底包括如下步驟:
s11在第二襯底上附著光刻膠,形成犧牲層,獲得第六中間產(chǎn)物;
s12在第六中間產(chǎn)物上附著支撐層,獲得第一襯底。
優(yōu)選地,步驟s3和步驟s5中為采用電子束蒸發(fā)附著金屬層。
優(yōu)選地,步驟s2為采用化學(xué)氣相沉積附著第一鈍化層。
優(yōu)選地,步驟s4為采用化學(xué)氣相沉積附著介質(zhì)層。
通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠取得以下有益效果:
1、本發(fā)明提供的熱探測(cè)器,由微結(jié)構(gòu)陣列對(duì)入射紅外光進(jìn)行波長(zhǎng)篩選并吸收窄譜范圍紅外光,光譜范圍在幾百納米,微結(jié)構(gòu)陣列、介質(zhì)層以及金屬層構(gòu)成諧振腔,窄譜范圍紅外光在介質(zhì)層內(nèi)諧振,并經(jīng)由金屬層吸收轉(zhuǎn)化為熱信號(hào),熱信號(hào)傳輸至熱敏電阻,經(jīng)由熱敏電阻轉(zhuǎn)化為電阻信號(hào),通過(guò)測(cè)量電阻信號(hào)即可獲得具有窄譜范圍紅外光的光強(qiáng)信息,進(jìn)而使得熱探測(cè)器能夠測(cè)量窄譜范圍的紅外光強(qiáng)度的能力。
2、本發(fā)明采用的圓柱微結(jié)構(gòu)陣列,具有偏振無(wú)關(guān)的響應(yīng)特性,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)入射紅外光的寬角度響應(yīng),同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)圓柱結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)能夠很容易的實(shí)現(xiàn)對(duì)以特定波長(zhǎng)為中心波長(zhǎng)窄譜范圍的紅外光吸收,獲得窄譜范圍的紅外光強(qiáng)度信息。
3、本發(fā)明采用的雙梯形微結(jié)構(gòu)陣列,具有偏振無(wú)關(guān)的響應(yīng)特性,同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)雙梯形結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)以特定波長(zhǎng)為中心波長(zhǎng)較寬譜范圍的紅外光吸收,獲得較寬譜范圍的紅外光強(qiáng)度信息,由雙梯形微結(jié)構(gòu)陣列獲得較寬譜范圍的紅外光的光譜寬度大于由圓柱微結(jié)構(gòu)陣列獲得窄譜范圍的紅外光光譜寬度,但仍然在幾百納米內(nèi)。
4、本發(fā)明提供的熱探測(cè)器,微結(jié)構(gòu)陣列對(duì)入射紅外光進(jìn)行波長(zhǎng)和偏振形式篩選并吸收窄譜范圍下所篩選偏振形式紅外光,窄譜范圍下所篩選偏振形式紅外光轉(zhuǎn)化熱信號(hào)進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電阻信號(hào),通過(guò)測(cè)量電阻信號(hào)即可獲得窄譜范圍下所篩選偏振形式紅外光的強(qiáng)度信息。
5、本發(fā)明采用的條形微結(jié)構(gòu)陣列,具有偏振相關(guān)的響應(yīng)特性,同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)條形結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光的偏振相關(guān)的選擇吸收,獲得特定波長(zhǎng)和特定偏振形式紅外光的強(qiáng)度信息。
6、可以克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷,降低工藝難度,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)波長(zhǎng)信息和偏振信息的提取,突破傳統(tǒng)熱探測(cè)器只響應(yīng)寬譜電磁波強(qiáng)度信息的限制,明顯地提高了器件的綜合性能;在制備工藝上,對(duì)設(shè)備要求低,成膜工藝簡(jiǎn)單,有利于大規(guī)模生產(chǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器的切面圖;
圖2為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器的三維結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器第一實(shí)施例中圓柱型微結(jié)構(gòu)陣列示意圖;
圖4為本發(fā)明提供熱探測(cè)器第一實(shí)施例中的三種圓柱型微結(jié)構(gòu)陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)下的吸收譜;
圖5為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器第二實(shí)施例中雙梯形微結(jié)構(gòu)陣列示意圖;
圖6為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器第二實(shí)施例的吸收譜;
圖7為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器第三實(shí)施例中條形微結(jié)構(gòu)陣列示意圖;
圖8為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器第三實(shí)施例的偏振吸收譜。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器的切面圖,圖2為本發(fā)明提出的熱探測(cè)器的三維結(jié)構(gòu)圖,熱探測(cè)器包括微結(jié)構(gòu)陣列1、介質(zhì)層2、金屬層3、第一鈍化層405、電極層404、熱敏電阻層403、支撐層402以及第二鈍化層401。其中,微結(jié)構(gòu)陣列1、介質(zhì)層2以及金屬層3從上之下依次接觸排列,由微柱陣列結(jié)構(gòu)1、介質(zhì)層2以及金屬層3構(gòu)成諧振腔,微結(jié)構(gòu)陣列1為多個(gè)呈陣列排列的柱體,微結(jié)構(gòu)陣列1對(duì)入射紅外光進(jìn)行波長(zhǎng)篩選并吸收具有窄帶光譜的紅外光。讓具有窄帶光譜的紅外光在介質(zhì)層2產(chǎn)生諧振產(chǎn)生電流信號(hào),金屬層3將具有窄帶光譜的紅外光轉(zhuǎn)化為攜帶窄帶光譜的紅外光的強(qiáng)度信息的熱信號(hào)。
第一鈍化層405位于金屬層3的下方,第一鈍化層405用于保護(hù)電極層404和熱敏電阻層403,并起到讓金屬層3和熱敏電阻層403電氣隔離的效果。電極層404為兩個(gè)條狀導(dǎo)體,電極層404位于第一鈍化層405與熱敏電阻層403之間,電極層用于與外部電路連接。支撐層402位于熱敏電阻403下方,支撐層402呈橋形狀。
攜帶窄帶光譜的紅外光的強(qiáng)度信息的熱信號(hào)經(jīng)由第一鈍化層405傳輸至熱敏電阻層,熱敏電阻層用于將攜帶強(qiáng)度信息的熱信號(hào)轉(zhuǎn)化為攜帶強(qiáng)度信息的阻值信息,通過(guò)電極層404與外部電路連接,獲得熱探測(cè)器的阻值信息,熱探測(cè)器中阻值信息攜帶窄帶光譜的紅外光的強(qiáng)度信息,通過(guò)解調(diào)熱探測(cè)器的阻值信息獲得窄帶光譜的紅外光強(qiáng)度信息。支撐層通過(guò)讓熱敏電阻層403與安裝熱敏探測(cè)器的結(jié)構(gòu)分離,避免熱量通過(guò)安裝結(jié)構(gòu)傳輸,影響測(cè)量精度,從而提高熱探測(cè)器的靈敏度。
圖3為本發(fā)明提供的熱探測(cè)器第一實(shí)施例中圓柱微結(jié)構(gòu)陣列的結(jié)構(gòu)示意圖,圓柱式微結(jié)構(gòu)陣列為多個(gè)呈陣列排列的圓柱體,固定金屬層3和微結(jié)構(gòu)陣列1材料均為金,固定金屬層3的面積,固定介質(zhì)層2為厚度為80nm的二氧化硅薄膜,變化圓柱直徑d和兩個(gè)相鄰圓柱之間間距p,其中,圓柱直徑d和兩個(gè)相鄰圓柱之間間距p有三種組合,組合1:d=720nm、p=2um,組合2:d=940nm、p=2um,組合3:d=1290nm、p=2um。圖4為本發(fā)明提供三種圓柱型微結(jié)構(gòu)陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)下的熱探測(cè)器的吸收譜;其中,曲線1為組合1下熱探測(cè)器的吸收譜,曲線2為組合2下熱探測(cè)器的吸收譜,曲線3為組合3下熱探測(cè)器的吸收譜,曲線2顯示,組合2下的熱探測(cè)器在4.26um附近獲得高達(dá)95%的吸收率。如果改變圓柱結(jié)構(gòu)的尺寸,使其由d=940nm、p=2um改變到d=1290nm、p=2um時(shí)熱探測(cè)器中心響應(yīng)波長(zhǎng)將從3.27um(曲線2)移動(dòng)到4.26um(曲線3)附近,向長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)了1um。相反,如果減小圓柱的尺寸,熱探測(cè)器響應(yīng)波長(zhǎng)將向短波移動(dòng)。當(dāng)圓柱結(jié)構(gòu)尺寸由d=940nm、p=2um改變到d=720nm、p=2um時(shí),熱探測(cè)器中心響應(yīng)波長(zhǎng)將從3.27um(曲線2)移動(dòng)到2.64um(曲線1)附近,向短波長(zhǎng)移動(dòng)了0.6um。曲線1、曲線2以及曲線3的吸收波峰的寬度均在幾百納米內(nèi)。
圖4結(jié)果表明,通過(guò)改變圓柱微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸可以改變熱探測(cè)器的響應(yīng)波長(zhǎng),圓柱直徑增大,響應(yīng)中心波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng),圓柱直徑減小,響應(yīng)中心波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)移動(dòng)。依據(jù)以上規(guī)律,可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)出在不同中心波長(zhǎng)的窄光譜紅外波段都具有高吸收率熱探測(cè)器,同時(shí)圓柱結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱性,對(duì)入射光的偏振不敏感,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)窄光譜范圍紅外線強(qiáng)度探測(cè)。
圖5為本發(fā)明提供的熱探測(cè)器第二實(shí)施例中雙梯形微結(jié)構(gòu)陣列,雙梯形微結(jié)構(gòu)陣列為多個(gè)呈陣列排列的雙梯形結(jié)構(gòu),雙梯形結(jié)構(gòu)由兩個(gè)正交的梯形結(jié)構(gòu)組成,且兩個(gè)梯形結(jié)構(gòu)中心重合,每個(gè)梯形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)吸收峰,通過(guò)調(diào)節(jié)梯形結(jié)構(gòu)的上邊、下邊、高度以及兩個(gè)雙梯形結(jié)構(gòu)的之間的間隔,使兩個(gè)相鄰吸收峰發(fā)生耦合,產(chǎn)生一個(gè)吸收峰,該吸收峰的寬度在幾百納米內(nèi)。同時(shí)由于雙梯形結(jié)構(gòu)由兩個(gè)正交的梯形結(jié)構(gòu)組合而成,具有一定的對(duì)稱性,對(duì)入射光的偏振不敏感。
本發(fā)明提供的熱探測(cè)器第二實(shí)施例中,選擇金屬層和微結(jié)構(gòu)陣列材料均為鋁,金屬層和微結(jié)構(gòu)陣列厚度均為100nm。介質(zhì)層材料為非晶硅,厚度為60nm,梯形結(jié)構(gòu)短邊d1=990nm,梯形結(jié)構(gòu)長(zhǎng)邊d2=110nm,梯形結(jié)構(gòu)高度h=1100nm,梯形結(jié)構(gòu)之間間距p=1150nm。圖6為熱探測(cè)器第二實(shí)施例的吸收光譜,由圖6可知,具有雙梯形微結(jié)構(gòu)陣列結(jié)構(gòu)的熱探測(cè)器可以在指定波長(zhǎng)范圍實(shí)現(xiàn)較寬譜的偏振無(wú)關(guān)吸收,獲得對(duì)較寬光譜范圍紅外線強(qiáng)度探測(cè),較寬光譜范圍的紅外光的光譜寬度仍然在幾百納米之內(nèi)。
本發(fā)明提供的熱探測(cè)器中,微結(jié)構(gòu)陣列不僅對(duì)入射紅外光進(jìn)行波長(zhǎng)篩選,還能夠?qū)θ肷浼t外光進(jìn)行偏振形式篩選,并吸收窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光,窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光在介質(zhì)層內(nèi)發(fā)生諧振,經(jīng)由金屬層轉(zhuǎn)化為攜帶窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光的強(qiáng)度信息的熱信號(hào),熱敏電阻層用于將攜帶窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光的強(qiáng)度信息的熱信號(hào)轉(zhuǎn)化為攜帶窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光的強(qiáng)度信息的阻值信號(hào);通過(guò)解調(diào)熱探測(cè)器的阻值信息獲得窄帶光譜的窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光的強(qiáng)度信息。
圖7為本發(fā)明提供的熱探測(cè)器第三實(shí)施例中條形微結(jié)構(gòu)陣列結(jié)構(gòu)示意圖,條形微結(jié)構(gòu)陣列為多個(gè)呈陣列排布的橫截面為矩形的柱體,由于條形微結(jié)構(gòu)陣列非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu),對(duì)入射光的偏振形式敏感,當(dāng)入射光的偏振態(tài)發(fā)生變化時(shí),具有條形微結(jié)構(gòu)陣列的熱探測(cè)器的響應(yīng)會(huì)發(fā)生顯著變化,條形微結(jié)構(gòu)陣列1對(duì)入射激光進(jìn)行偏振形式以及波長(zhǎng)篩選并吸收窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光。
本發(fā)明提供熱探測(cè)器第三實(shí)施例中,金屬層和微結(jié)構(gòu)陣列的材料均為金,介質(zhì)層材料為二氧化硅,介質(zhì)層厚度為340nm,條形微結(jié)構(gòu)陣列中橫截面寬度為d=0.7um,兩個(gè)柱體的間距p=3.3um。
圖8為熱探測(cè)器第三實(shí)施例中偏振相關(guān)選擇吸收譜,曲線1是入射光為tm偏振(電場(chǎng)方向垂直長(zhǎng)邊)時(shí)熱探測(cè)器的響應(yīng),曲線2顯示的是入射光為te偏振(電場(chǎng)方向平行長(zhǎng)邊)時(shí)熱探測(cè)器的響應(yīng);對(duì)比曲線1和曲線2在5um處的吸收率,具有條形微結(jié)構(gòu)陣列的熱探測(cè)器對(duì)tm偏振的吸收率是te偏振吸收率的24倍。曲線1表明具有條形微結(jié)構(gòu)陣列的熱探測(cè)器對(duì)tm偏振入射的紅外光具有較高的吸收率。通過(guò)調(diào)節(jié)條形微結(jié)構(gòu)陣列的橫截面寬度d和柱體的間距p,可以在指定波長(zhǎng)處實(shí)現(xiàn)偏振選擇性吸收,實(shí)現(xiàn)窄光譜范圍下所篩選偏振形式的紅外光強(qiáng)度測(cè)量。
本發(fā)明提供的熱探測(cè)器的制備方法第一實(shí)施例,包括如下步驟:
s1、清洗硅片6,吹干后利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備生長(zhǎng)一層si3n4,厚度為100-200nm,作為第二鈍化層401,獲得第二襯底;
在第二襯底的第二鈍化層401上旋涂一層聚酰亞胺光刻膠5,厚度為1-3um,并進(jìn)行光刻處理使聚酰亞胺光刻膠呈幾字形,然后進(jìn)行熱固化處理,形成犧牲層,獲得第七中間產(chǎn)物;
在第七中間產(chǎn)物的犧牲層的表面,利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備生長(zhǎng)一層si3n4薄膜,厚度為400-600nm,形成支撐層402,獲得第一襯底;
在第一襯底的支撐層402的表面,利用磁控濺射設(shè)備沉積一層vox薄膜,厚度為50-100nm,形成熱敏電阻層403,獲得第一中間產(chǎn)物;
s2、在第一中間產(chǎn)物的熱敏電阻層403表面利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)一層si3n4薄膜,行成第一鈍化層405,獲得第二中間產(chǎn)物;
s3、在第一鈍化層405的表面,利用電子束蒸發(fā)設(shè)備生長(zhǎng)一層au薄膜,厚度為50-200nm,形成金屬層3,獲得第三中間產(chǎn)物;
s4、在金屬層3的表面利用pecvd設(shè)備生長(zhǎng)一層sio2介質(zhì)層,厚度為50-500nm,形成介質(zhì)層2,獲得第四中間產(chǎn)物;
s5、在介質(zhì)層2的表面旋涂一層聚酰亞胺光刻膠,采用電子束光刻設(shè)備在聚酰亞胺光刻膠表面刻蝕微結(jié)構(gòu)陣列反結(jié)構(gòu),利用電子束蒸發(fā)設(shè)備生長(zhǎng)一層au薄膜,厚度為50-100nm,獲得第五中間產(chǎn)物,
s5對(duì)第五中間產(chǎn)物采用濕化學(xué)法進(jìn)行剝離后形成微結(jié)構(gòu)陣列1;
利用干法刻蝕的方法,分別刻蝕vox熱敏電阻層403和si3n4支撐層402,直至裸露出支撐層下方的聚酰亞胺光刻膠5,利用氧等離子體去除犧牲層,形成空腔,制備出熱探測(cè)器。
本發(fā)明提供熱探測(cè)器的制備方法第一實(shí)施例中,通過(guò)在硅片上依次沉積第二鈍化層、犧牲層、支撐層、熱敏電阻層、第二鈍化層、金屬層、介質(zhì)層以及微結(jié)構(gòu)陣列,實(shí)現(xiàn)熱探測(cè)器的制備。
本發(fā)明提供的熱探測(cè)器的制備方法第二實(shí)施例,與本發(fā)明提供的熱探測(cè)器制備方法第一實(shí)施例存在如下區(qū)別:
根據(jù)如下步驟獲得第二襯底:
清洗硅片6,吹干后利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備生長(zhǎng)一層si3n4,厚度為100-200nm,作為第二鈍化層401;
對(duì)第二鈍化層401進(jìn)行光刻蝕處理,形成用于電路連接的兩個(gè)通孔,兩個(gè)通孔位于工作電路的輸入端,進(jìn)而獲得第二襯底。
根據(jù)如下步驟獲得第二中間產(chǎn)物:
在第一中間產(chǎn)物的熱敏電阻層403的表面與第二鈍化層401兩個(gè)通孔相對(duì)應(yīng)的位置利用干法刻蝕方法進(jìn)行光刻,在熱敏電阻層403和第一鈍化層401上均形成通孔,獲得第八中間產(chǎn)物;
在第八中間產(chǎn)物的熱敏電阻層403表面旋涂一層聚酰亞胺光刻膠,進(jìn)行光刻形成電極層反結(jié)構(gòu)形狀,利用電子束蒸發(fā)設(shè)備生長(zhǎng)一層cr,厚度為50-100nm,進(jìn)行剝離處理后形成電極層404,獲得第九中間產(chǎn)物;
在在第九中間產(chǎn)物的電極層404表面利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)一層si3n4薄膜,行成第一鈍化層405,獲得第二中間產(chǎn)物。
采用本發(fā)明提供的熱探測(cè)器制備方法的第二實(shí)施例中,通過(guò)在帶有工作電路的硅片上依次沉積第二鈍化層、犧牲層、支撐層、熱敏電阻層,并在熱敏電阻層上通過(guò)剝離工藝形成電極層,繼而在電極層上繼續(xù)沉積第二鈍化層、金屬層、介質(zhì)層以及微結(jié)構(gòu)陣列,實(shí)現(xiàn)熱探測(cè)器的制備,該熱探測(cè)器在接收到光信號(hào)后,光信號(hào)傳輸至熱敏電阻層,將熱敏電阻層通過(guò)電極層與硅片上工作電路,通過(guò)工作電路對(duì)熱敏電阻層接收到信號(hào)進(jìn)行解調(diào),該熱探測(cè)可以直接獲得窄光譜紅外光的強(qiáng)度或直接獲得窄光譜紅外光下所篩選偏振形式的強(qiáng)度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。