[发明专利]红外焦平面阵列

说明书

本发明公开了一种红外焦平面阵列，包括覆盖有钝化膜的外延片，外延片表面设置有多个凹陷的掺杂区，外延片表面外周分布有多个公共电极，钝化膜开设有多个接触孔以及与多个凹陷的掺杂区对应的多个凸点孔；钝化膜在水平方向上由第一钝化区与第二钝化区组成，第二钝化区为与凸点孔同圆心的圆环；第一钝化区表面覆盖有第一导流电极，接触孔内填充有与第一导流电极相连通的第二导流电极；第一导流电极与第二导流电极均由金属导电材料组成。本发明的目的在于解决红外焦平面阵列边缘的像元与中间像元供电电压不同所造成的焦平面阵列画面不均匀的技术问题。

技术领域

本发明属于光电技术领域，更具体地，涉及一种红外焦平面阵列。

背景技术

红外探测器是能对外界红外光辐射产生响应的光传感器，由多个红外探测器单元组成的二维阵列称为红外焦平面阵列，它们是红外探测器的核心。红外探测器按其工作机理可分为光子探测器和热探测器两种，光子探测器在接收到红外辐射以后，可将光信号直接转换为电信号，光子探测器的特点是灵敏度高、响应速度快、具有较高的响应频率，一般需在低温下工作，探测波段较窄。

随着红外焦平面阵列技术的发展，焦平面阵列的面积越来越大，焦平面阵列的像素越来越小，且越来越密集。对于大型焦平面阵列来说，整个焦平面阵列的画面均匀性会影响到焦平面探测器件的性能，而焦平面阵列的画面均匀性又与焦平面阵列上每个像元的供电电压有关。焦平面阵列上，每个像元的电压是通过边缘的公共电极经由外延片向焦平面阵列边缘的像元传输加载的，而外延片中的材料是半导体，电阻较大，电压在由边缘往像元传输的过程中电势下降，且电势下降程度与途径的外延片长度呈正比，从而造成焦平面阵列边缘的像元与中间像元供电电压不同，pn结开启状况也不一致，最终焦平面阵列画面不均匀。

现有的工艺一般是通过增加外延片材料厚度或提高材料载流子浓度两种方法进行改进的，但增加材外延片料厚度会减少外量子效率，且较厚的材料会产生较大的应力，使得焦平面阵列容易破裂；而提高载流子浓度这种方法实现起来比较困难，同时会增加焦平面阵列的电学噪声。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种红外焦平面阵列，其目的在于解决红外焦平面阵列边缘的像元与中间像元供电电压不同所造成的焦平面阵列画面不均匀的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种红外焦平面阵列，包括覆盖有钝化膜的外延片，所述外延片表面设置有多个凹陷的掺杂区，所述外延片表面外周分布有多个公共电极，其特征在于，

所述钝化膜开设有多个接触孔以及与多个凹陷的掺杂区对应的多个凸点孔；

所述钝化膜在水平方向上由第一钝化区与第二钝化区组成，所述第二钝化区为与所述凸点孔同圆心的圆环；

所述第一钝化区表面覆盖有第一导流电极，所述接触孔内填充有与第一导流电极相连通的第二导流电极；所述第一导流电极与第二导流电极均由金属导电材料组成。

优选地，所述多个凸点孔呈矩阵式分布，且相邻的四个凸点孔之间等距离地设置有一个接触孔。

优选地，所述凸点孔的尺寸小于或等于所述掺杂区的尺寸。

优选地，所述金属导电材料为Au、Pt、Cu、Cr、Ti、Al、W、Sn、Au中的任意一种或多种形成的合金。

优选地，所述第一导流电极与第二导流电极的厚度均为5nm～100nm。

优选地，所述第一导流电极与第二导流电极均为双层结构，所述双层结构的下层材料为Sn；所述双层结构的上层材料为Au。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于提出了一种红外焦平面阵列，能够取得下列有益效果：