[发明专利]一种强吸收光热探测器及其制备方法

说明书

本发明涉及探测器技术领域，具体涉及一种强吸收光热探测器及其制备方法，光热探测器由基底层、光热探测结构、第一电极和第二电极构成，光热探测结构覆于基底层之上，第一电极和第二电极分别连接于光热探测器的两侧，光热探测结构包括热敏感线，热敏感线上表面设有多个微孔，热敏感线的表面和微孔的内壁表面均附有一层贵金属颗粒层，用于增大入射光与贵金属颗粒层的作用面积，增加对于入射光的吸收，从而引起更加强烈的表面等离激元共振，形成宽频吸收。微孔是由热敏材料本身制成的，更有利于传递光热探测结构所吸收的热量，有利于提高探测的灵敏度、提高光热探测精度、增加应用范围。

技术领域

本发明属于探测器技术领域，具体涉及一种强吸收光热探测器及其制备方法。

背景技术

光热探测器因其制备简单，使用方便被广泛应用于各行各业，主要是通过将入射光的光信号转化为热能，热能再转化为电信号，然后利用电信号表征光信号。光信号转化为热能的这一过程中，对于光的吸收是很重要的一步，但传统的光热探测器的光吸收能力都比较弱，其光热探测精度也比较低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的光热探测器的光吸收能力弱的问题，本申请实施例提供了一种强吸收光热探测器及其制备方法，本申请实施例光热探测器结构简单，设计巧妙，通过采用在热敏感线上设置多个微孔然后蒸镀贵金属颗粒层，使得热敏感线的表面和微孔内壁表面都附着贵金属颗粒的技术手段，增强光热探测结构局域表面等离激元共振，提高对入射光的吸收，从而达到提高光热探测器探测精度的效果。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种强吸收光热探测器，由基底层、光热探测结构、第一电极和第二电极构成；所述光热探测结构覆于基底层之上；所述第一电极和第二电极分别连接于所述光热探测器的两侧；所述光热探测结构包括热敏感线；所述热敏感线上表面设有多个微孔，所述热敏感线的表面和微孔的内壁表面均附有一层贵金属颗粒层。

进一步地，所述光热探测结构与基底层之间连接有一介质层。

进一步地，热敏感线的厚度为3~4μm。

进一步地，所述微孔的深度不小于2μm，微孔的直径为0.3~1μm；所述贵金属颗粒层厚度不大于0.1μm。

进一步地，所述介质层为透明或半透明的绝缘非金属材料制成；所述热敏感线由锗化硅材料制成；所述贵金属为金。

进一步地，一种强吸收光热探测器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、准备基底层，利用电子束蒸发法在基底层上蒸镀二氧化硅，形成介质层；

步骤2，利用物理气相沉积法在步骤1形成的介质层上蒸镀锗化硅，形成热敏感线；

步骤3、利用图形发生器设计微孔的形状，然后利用聚焦离子束技术在步骤2形成的热敏感线上刻蚀微孔；

步骤4、利用电子束蒸发法在步骤3制备好的含有微孔的热敏感线上蒸镀贵金属颗粒，在热敏感线表面和微孔内壁表面形成一层贵金属颗粒层，得到光热探测结构；

步骤5、利用电化学蒸镀法，真空条件下在步骤4形成的光热探测结构两侧分别蒸镀第一电极和第二电极，用于连接外电路，即可得到所述强吸收光热探测器。

与现有技术相比，本发明的有益效果：