[发明专利]非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器及其制造方法

权利要求书

1.非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器，其特征在于：由晶态硅基底⑴、非晶态碲镉汞⑵、金属第一电极⑶和金属第二电极⑷组成，其中，非晶态碲镉汞与晶态硅基底构成异质结，金属第一电极与非晶态碲镉汞连接，金属第二电极与晶态硅基底连接。

2.制造权利要求1所述的非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器的工艺步骤如下：

第一步，衬底清洗：利用丙酮溶液，通过超声波清洗晶态硅基底⑴，去除表面的杂质和污物，用无水乙醇浸泡，彻底清除晶态硅基底表面残存的杂质及溶液，取出用氮气吹干待用；

第二步，制备非晶态碲镉汞薄膜：把清洗后的晶态硅基底⑴放入射频磁控溅射设备内，以多晶态碲镉汞材料为溅射靶材，利用射频磁控溅射方法在晶态硅基底上生长一层非晶态碲镉汞薄膜，薄膜厚度为1～2μm；

第三步，光敏面成型：利用半导体器件光刻技术，形成光敏面图形，然后利用离子束刻蚀技术，形成异质结的光敏面；

第四步，金属电极制备：在晶态硅基底⑴的表面和非晶态碲镉汞薄膜的表面生长金属电极膜层，通过半导体器件光刻和离子束刻蚀技术制备出金属第一电极⑶和金属第二电极⑷；

第五步，封装测试：把非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器焊接封装在杜瓦瓶内进行性能测试。

3.根据权利要求1所述的非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器，其特征在于：金属第一电极⑶和金属第二电极⑷均为圆环状结构，a-HgCdTe薄膜⑵和金属第二电极⑷位于c-Si基底⑴上面，且分别与c-Si基底直接相连，但a-HgCdTe薄膜⑵与金属第二电极⑷之间不连接，金属第一电极⑶位于a-HgCdTe薄膜⑵的上面且相互直接连接。

4.根据权利要求1所述的非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器，其特征在于：金属第一电极⑶为圆环状结构，金属第二电极⑷为圆形结构，c-Si基底⑴位于金属第二电极上面，且与其相连，a-HgCdTe薄膜⑵位于c-Si基底上面，且与其相连，金属第一电极⑶则位于a-HgCdTe薄膜⑵上面且相互直接连接。

5.根据权利要求1所述的非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器，其特征在于：金属第一电极⑶为长条状结构，金属第二电极⑷为方形，c-Si基底⑴位于金属第二电极⑷上面，且与其相连，a-HgCdTe薄膜⑵位于c-Si基底上面，且与其相连，金属第一电极⑶则位于a-HgCdTe薄膜⑵上面且相互直接连接。

6.制造权利要求1、3、4或5所述的非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器的工艺步骤如下：

第一步，衬底清洗：利用丙酮溶液，通过超声波清洗晶态硅基底⑴，去除表面的杂质和污物，用无水乙醇浸泡，彻底清除晶态硅基底表面残存的杂质及溶液，取出用氮气吹干待用；

第二步，金属第二电极制备：在晶态硅基底⑴上生长金属电极膜层，通过半导体器件光刻和离子束刻蚀技术制备出所需形状的金属第二电极⑷；

第三步，制备非晶态碲镉汞薄膜：把清洗后的晶态硅基底⑴放入射频磁控溅射设备内，以多晶态碲镉汞材料为溅射靶材，利用射频磁控溅射方法在晶态硅基底上生长一层非晶态碲镉汞薄膜，薄膜厚度为1～2μm；

第四步，光敏面成型：利用半导体器件光刻技术，形成光敏面图形，然后利用离子束刻蚀技术，形成异质结的光敏面；

第五步，金属第一电极制备：在非晶态碲镉汞薄膜的表面生长金属电极膜层，通过半导体器件光刻和离子束刻蚀技术制备出所需形状的金属第一电极⑶；

第六步，封装测试：把非晶态碲镉汞/晶态硅异质结红外探测器焊接封装在杜瓦瓶内进行性能测试。