[发明专利]一种红外探测器及其制备方法

说明书

本公开涉及一种红外探测器及其制备方法，红外探测器包括衬底以及位于衬底上的电极层和热敏层，电极层位于热敏层临近衬底的一侧，电极层与热敏层接触设置；红外探测器包括多个矩阵排列的红外探测器像元，红外探测器像元包括吸收板结构、至少两个微桥柱和至少两个梁结构，吸收板结构通过对应的梁结构连接至对应的微桥柱；热敏层覆盖吸收板结构和梁结构所在区域；其中，构成热敏层的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗中的一种或几种；构成电极层的材料至少包括钛钨合金。通过本公开的技术方案，降低了红外探测器的热响应时间，提高了红外探测器的红外响应率。

技术领域

本公开涉及红外探测技术领域，尤其涉及一种红外探测器及其制备方法。

背景技术

非接触红外探测器例如包括非接触式测温传感器，其探测原理是红外探测器将待测目标物体发射的红外辐射信号转换成热信号，经过探测器敏感元件将热信号转变为电信号，再经过电路芯片将电信号进行处理输出，红外探测器由此实现红外探测功能。

红外探测器包括吸收板结构和梁结构，吸收板结构和梁结构的性能直接影响红外探测器的热响应性能和探测性能，一般对应红外探测器的吸收板结构均需要制作单独的支撑膜层，以在红外探测器释放牺牲层后支撑吸收板结构，但是支撑膜层的设置会导致红外探测器吸收板结构的厚度增加，进而导致红外探测器的热响应时间增长，影响红外探测器的红外探测性能。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种红外探测器及其制备方法，降低了红外探测器的热响应时间，提高了红外探测器的红外响应率。

第一方面，本公开提供了一种红外探测器，包括：

衬底以及位于所述衬底上的电极层和热敏层，所述电极层位于所述热敏层临近所述衬底的一侧，所述电极层与所述热敏层接触设置；

所述红外探测器包括多个矩阵排列的红外探测器像元，所述红外探测器像元包括吸收板结构、至少两个微桥柱和至少两个梁结构，所述吸收板结构通过对应的所述梁结构连接至对应的所述微桥柱；

所述热敏层覆盖所述吸收板结构和所述梁结构所在区域；其中，构成所述热敏层的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗中的一种或几种；

构成所述电极层的材料至少包括钛钨合金。

可选地，构成所述电极层的材料还包括镍铬合金、镍铂合金、镍硅合金、镍、铂、钨、铝、铜或金中的一种或几种。

可选地，构成所述衬底和所述热敏层之间牺牲层的材料包括氧化硅。

可选地，红外探测器还包括：

位于所述衬底上的反射层，所述反射层与所述衬底接触设置，构成所述反射层的材料包括铝、铜、钛或钨中的一种或几种。

可选地，红外探测器还包括：

位于所述反射层上的保护层，对应所述微桥柱所在位置，所述电极层通过贯穿所述保护层的通孔与所述反射层电连接。

可选地，构成所述保护层的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、硅或者非晶碳中的一种或几种。

第二方面，本公开提供了一种红外探测器的制备方法，所述红外探测器包括多个矩阵排列的红外探测器像元，所述红外探测器像元包括吸收板结构、至少两个微桥柱和至少两个梁结构，所述吸收板结构通过对应的所述梁结构连接至对应的所述微桥柱；

所述红外探测器的制备方法包括：

在衬底上形成牺牲层；

在所述牺牲层上形成图案化的电极层；其中，所述电极层对应所述吸收板结构形成图案化结构，构成所述电极层的材料至少包括钛钨合金；