[发明专利]热释电薄膜红外焦平面探测器芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种热释电薄膜红外焦平面探测器芯片，其特征在于，其从下至上依次包括衬底、黏合层、绝热支撑结构、下电极、光敏元、上电极和红外吸收层；所述绝热支撑结构包括：

隔热层，所述隔热层包括上下交替层叠的SiO₂纳米阵列和TiO₂纳米阵列；

形成在所述隔热层表面的过渡支撑层，所述过渡支撑层包括从下至上依次层叠的若干层SiO₂过渡结构，以及沉积在所述SiO₂过渡结构表面的HfO₂膜；所述过渡支撑层的孔隙率从下至上逐渐降低。

2.根据权利要求1所述探测器芯片，其特征在于，所述SiO₂纳米阵列和/或TiO₂纳米阵列的平均孔隙率大于70％。

3.根据权利要求1或2所述探测器芯片，其特征在于，所述SiO₂纳米阵列和/或TiO₂纳米阵列与所述衬底的法线成取向角度α范围为0～50°。

4.根据权利要求3所述探测器芯片，其特征在于，所述SiO₂纳米阵列由多个SiO₂纳米结构单元组成，所述SiO₂纳米结构单元直径为60～120nm，相邻SiO₂纳米结构单元的间隙为40～130nm；所述TiO₂纳米阵列由多个TiO₂纳米结构单元组成，所述TiO₂纳米结构单元直径为60～120nm，相邻TiO₂纳米结构单元的间隙为40～130nm。

5.根据权利要求4所述探测器芯片，其特征在于，所述SiO₂纳米阵列或TiO₂纳米阵列的厚度范围为200～1000nm。

6.根据权利要求1或2所述探测器芯片，其特征在于，组成所述SiO₂纳米阵列和/或TiO₂纳米阵列的纳米结构单元为柱状、斜棒状或螺旋状中的至少一种。

7.根据权利要求1所述探测器芯片，其特征在于，所述SiO₂过渡结构的孔隙率为0～60％。

8.根据权利要求1或7所述探测器芯片，其特征在于，所述HfO₂膜的孔隙率不大于任一所述SiO₂过渡结构孔隙率，且孔隙率小于3％；所述HfO₂膜表面粗糙度不大于30nm。

9.根据权利要求1所述探测器芯片，其特征在于，所述隔热层厚度不小于1200nm。

10.根据权利要求1所述探测器芯片，其特征在于，所述黏合层的材质选自HfO₂、SiO₂、Ti中至少一种。

11.一种热释电薄膜红外焦平面探测器芯片，其特征在于，其从下至上依次包括衬底、第一黏合层、绝热支撑结构、第二黏合层、下电极、光敏元、上电极和红外吸收层；所述绝热支撑结构包括：

隔热层，所述隔热层包括上下交替层叠的SiO₂纳米阵列和TiO₂纳米阵列；

形成在所述隔热层表面的过渡支撑层，所述过渡支撑层包括从下至上依次层叠的若干层SiO₂过渡结构；所述过渡支撑层的孔隙率从下至上逐渐降低。

12.根据权利要求11所述探测器芯片，其特征在于，所述SiO₂纳米阵列和/或TiO₂纳米阵列的平均孔隙率大于70％。

13.根据权利要求12所述探测器芯片，其特征在于，所述SiO₂纳米阵列和/或TiO₂纳米阵列与所述衬底的法线成取向角度α范围为0～50°。