CN102004002A - 具有参考元结构的碲镉汞红外光电导探测器 - Google Patents

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兰添翼
龚玮
赵水平
李向阳
王妮丽
刘诗嘉
乔辉
朱龙源
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Abstract

本发明公开了一种具有参考元结构的碲镉汞红外光电导探测器，其参考元具有以下结构：衬底；环氧胶层；第一面碲镉汞氧化层；体材料碲镉汞层；第二面碲镉汞氧化层；二氧化硅绝缘层；负胶绝缘层；金属铟层；金属金层。该参考元特征在于：在边缘光敏面上覆盖双层绝缘层、红外光吸收层和红外光反射层。这种具有参考元的碲镉汞红外探测器的优点是：解决碲镉汞红外探测器温度飘移的问题，采用差分电路来取代温度补偿电路，这样不仅可以减少环境温度变化对于碲镉汞探测器准确性的影响，而且可以极大的简化电路结构；不仅可用于低速运动物体的温度测量，而且可用于高速运动物体的温度测量；响应速度快，具有自补偿功能。

Description

具有参考元结构的碲镉汞红外光电导探测器
技术领域
本发明涉及光电探测器技术，具体指一种具有参考元的多元碲镉汞红外光电导探测器。
背景技术
单元碲镉汞光导探测器在测量目标物体温度时，需要考虑探测器的温度飘移的问题。因此，在进行电路设计时需要采用极其复杂的温度补偿电路，这种解决方式会使得碲镉汞探测器响应速度慢，而且温度补偿效果差。
单元碲镉汞光导探测器在探测低速运动的物体时，可以得到十分准确的温度测量结果，但是在测量高速运动的目标物体温度时，会因为热迟滞作用而使得响应曲线畸变和响应灵敏度下降，这种情况极大的增加了温度测量的误差。为了彻底解决以上的两个问题，考虑使用具有参考元的多元碲镉汞红外光电导探测器来取代单元碲镉汞红外探测器，同时，信号处理电路使用差分电路来取代温度补偿电路。
发明内容
本发明的目的就是解决单元碲镉汞红外探测器无法测量高速运动物体温度的问题和简化信号处理电路。
本发明所述的具有参考元碲镉汞红外光电导探测器是选取位于探测器边缘的一个响应元将其制作成参考元。响应元的结构包括蓝宝石衬底1、粘接碲镉汞与蓝宝石的环氧胶2、第一面氧化层3、碲镉汞4、第二面氧化层5。参考元的结构是在响应元的基础上依次生长四层薄膜，其中第一层是绝缘介质二氧化硅层6、第二层是绝缘介质负胶层7、第三层是等离子铟层8、第四层是金属金层9。参考元最外层的金层是作为红外光的反射层，防止光敏面对红外光的响应，金层下面的等离子铟层是作为红外光吸收层，进一步吸收红外光，而生长二氧化硅层6和负胶层7绝缘介质的原因是将铟金层与信号电极和公用电极绝缘，各薄膜层的厚度如下：二氧化硅层6为
Figure BSA00000262344900021
负胶层7为8微米；等离子铟层8为
Figure BSA00000262344900022
金属金层9为
Figure BSA00000262344900023
本发明具有以下的优点：
1.解决碲镉汞红外探测器温度飘移的问题，采用差分电路来取代温度补偿电路，这样不仅可以减少环境温度变化对于碲镉汞探测器准确性的影响，而且可以极大的简化电路结构。
2.不仅可用于低速运动物体的温度测量，而且可用于高速运动物体的温度测量。
3.响应速度快，具有自补偿功能。
附图说明
图1为碲镉汞参考元俯视图。
图2为碲镉汞参考元剖视图。
图3为带参考元的10元碲镉汞器件实物图。
图4为碲镉汞器件参考元实物放大图。
具体实施方式
下面以10元线列碲镉汞光电器件结构，对本发明的具体实施方式做详细说明：
1)常规工艺处理体材料碲镉汞至10微米左右。
2)对碲镉汞薄片化学腐蚀，然后使用阳极氧化法进行钝化层的生成。
3)将第2步所得碲镉汞芯片进行正胶光刻，然后离子刻蚀180分钟得到器件图形。
4)使用乙醇溶解正胶，再先后使用HF腐蚀液和3％的溴甲醇溶液腐蚀碲镉汞表面，获得表面光亮损伤较小的碲镉汞芯片。
5)常规阳极氧化生成钝化膜。
6)正胶光刻覆盖光敏面，在信号电极曲面延伸区生长铬金，厚度为
7)在第6步的基础上，继续正胶光刻覆盖光敏面，然后用HF溶液进一步腐蚀碲镉汞表面，再在信号电极区和公用电极区生长铟金，厚度为
Figure BSA00000262344900032
8)使用负胶覆盖参考元部位，经过显影定影固化负胶，再在碲镉汞芯片上生长
Figure BSA00000262344900033
的二氧化硅，四氢呋喃浮胶可得第二层绝缘层。
9)在第8步的基础上正胶光刻，继续在参考元部位生长
Figure BSA00000262344900034
的铟层。
10)将
Figure BSA00000262344900035
的铟层经过空气等离子处理，条件如下：
空气流量：5-10(ml/min)；
气压：200-600mtorr；
射频振荡频率：8-12MHz；
时间：6-20分钟。
11)在等离子处理后的铟层上面覆盖
Figure BSA00000262344900036
的金层。
12)使用正性光刻胶甩胶保护，然后进行划片即可得碲镉汞器件。

Claims (1)

1.一种具有参考元结构的碲镉汞红外光电导探测器，它包括响应元和参考元，其特征在于：所述的参考元是选取位于探测器边缘的一个响应元并在其上依次生长四层薄膜而成的；所述的四层薄膜中，第一层是厚度为的绝缘介质二氧化硅层(6)，第二层是厚度为8微米的绝缘介质负胶层(7)，第三层是厚度为
Figure FSA00000262344800012
的等离子铟层(8)，第四层是厚度为
Figure FSA00000262344800013
的金属金层(9)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102354714A (zh) * 2011-08-30 2012-02-15 中国科学院上海技术物理研究所 一种具有双面反射层的碲镉汞红外光电导探测器的参考元
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CN110931516A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 中国科学院上海技术物理研究所 一种用于红外宽光谱分光快速测温的碲镉汞光导器件

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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