CN109655952A - 用于形成金属光栅的复合金属层及相关器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于形成金属光栅的复合金属层包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层为铬层或铝层；所述第二金属层为铬层或金层；所述第一金属层和所述第二金属层的材质不同。利用本发明中的金属复合层形成的金属光栅，能够抗氧化，并且能提高金属光栅的偏振对比度。

Description

用于形成金属光栅的复合金属层及相关器件

技术领域

本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种用于形成金属光栅的复合金属层及相关器件。

背景技术

光电成像系统具有体积小、重量轻、成本低、性能高的特点是一个发展的趋势，为了达到这些特点，应运而生多功能光电探测器，即将光电成像系统的多种功能集成到由一个或多个光电探测器芯片堆叠而成的功能块中。

偏振成像技术将传统探测器对强度的探测能力进一步扩展，可以实现电磁波强度和偏振两个特性探测,将难以识别的杂乱背景和目标分开来，提高目标识别率,有效克服一些特殊自然环境和气候条件对目标识别构成的障碍，增强光电成像系统的探测能力。

在光电探测器表面设计和制造偏振器件，可以使光电探测器成为一个具有强度及偏振探测功能的芯片，这个芯片可以代替光电成像系统中复杂、庞大的偏振光机结构及配套的驱动系统，实现体积小、重量轻、成本低、性能高的偏振成像系统。在军民两用领域，对集成偏振光电探测器的需求迫切。

集成偏振光电探测器、偏振器件通常选择结构紧凑、易于集成的金属光栅，制备金属光栅的金属层材料通常选择铝、铬、银、金、铜五种金属，在光电探测器表面覆盖一定厚度的金属层，在金属层上通过光刻、刻蚀等工艺制备相应的金属光栅，得到设计的偏振结构。

目前集成偏振光电探测器金属层的制备以单层金属材料为主，遇到了金属层易氧化、刻蚀深度浅、金属材料向光电探测器内部扩散等问题，这些问题造成了偏振器件偏振对比度低、光电探测器受金属层影响自身性能变差，制约了高性能集成偏振光电探测器的制备。

发明内容

本发明实施例提供一种用于形成金属光栅的复合金属层及相关器件，用以解决现有技术中存在的传统的金属光栅易氧化，造成偏振探测器及偏振器件偏振对比度低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种用于形成金属光栅的复合金属层，包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层为铬层或铝层；所述第二金属层为铬层或金层；所述第一金属层和所述第二金属层的材质不同。

可选的，所述第一金属层的厚度范围为0.05μm-20μm；所述第二金属层的厚度范围为0.05μm-20μm。

第二方面，本发明实施例提供一种偏振光电探测器，包括探测器本体，所述探测器本体上镀设有上述任意一项用于形成金属光栅的复合金属层；其中，所述复合金属层中的第一金属层镀设在探测器本体上。

可选的，所述探测器本体为碲镉汞探测器、铟镓砷探测器、砷化镓探测器、锑化铟探测器、氮化镓探测器、磷化铟探测器、碳化硅探测器、氧化锌硅探测器、硅探测器或多晶硅探测器。

第三方面，本发明实施例提供一种偏振器件，其特征在于，包括器件本体，所述器件本体上镀设有上述任意一项用于形成金属光栅的复合金属层，其中，所述复合金属层中的第一金属层镀设在器件本体上。

可选的，所述器件本体由硅、锗、碲化镉、碲锌镉、硫化锌或硒化锌材料制成。

本发明实施例中金属光栅由复合金属层构成，使得金属光栅不易氧化，提高了偏振对比度，保证了偏振光电探测器的性能。本发明不仅解决了金属光栅易氧化的问题，同时还解决了金属光栅刻蚀深度浅的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明第二实施例复合金属层和探测器本体的位置关系示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明第一实施例提供一种用于形成金属光栅的复合金属层，包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层为铬层或铝层；所述第二金属层为铬层或金层；所述第一金属层和所述第二金属层的材质不同。

本实施例中，第一金属层的厚度范围为0.05μm-20μm；第二金属层的厚度范围为0.05μm-20μm。

本发明第二实施例提供一种偏振光电探测器，如图1所示，包括探测器本体1，所述探测器本1上镀设有用于形成金属光栅的复合金属层；所述复合金属层包括镀设在探测器本体1上的第一金属层2和镀设在所述第一金属层2上的第二金属层3，所述第一金属层2为铬层或铝层；所述第二金属层3为铬层或金层；所述第一金属层和所述第二金属层的材质不同。

本实施例在具体实施过程中包括如下步骤：选择碲镉汞探测器作为探测器本体，将碲镉汞探测器用胶进行保护，放置于离子束沉积或磁控溅射设备中，开启设备，将设备抽真空、并升温到50℃-100℃，在碲镉汞探测器表面镀一层厚度在0.05μm-20μm的铝金属层；将镀完铝金属层的探测器放置在保持真空度的设备中不动，靶材由铝靶换为金靶或铬靶，保持温度范围不变，在铝金属层表面继续镀一层厚度在0.05μm-20μm的金层或铬层，降温、关闭设备。

将碲镉汞探测器用胶进行保护，放置于离子束沉积或磁控溅射设备中，开启设备，将其抽真空、升温到50℃-100℃，在碲镉汞探测器表面镀一层厚度在0.05μm-20μm的铬金属层；使用相同的设备，在铬金属层表面继续镀一层厚度在0.05μm-20μm的金层，设备在真空状态下、温度为50℃-100℃，金层镀完后，设备降温、关闭，获得偏振光电探测器。

本实施例中，所述探测器本体还可以为铟镓砷探测器、砷化镓探测器、锑化铟探测器、氮化镓探测器、磷化铟探测器、碳化硅探测器、氧化锌探测器、硅探测器或多晶硅探测器。

本发明提供了一种偏振光电探测器，能够降低了工艺难度，同时还能解决铝金属层易氧化的问题以及金属光栅刻蚀深度浅的问题，利用复合金属层形成的光栅不易氧化，能够提高了偏振对比度。

本发明第三实施例提供一种偏振器件，包括器件本体，所述器件本体上镀设用于形成金属光栅的复合金属层；所述复合金属层包括镀设在器件本体上的第一金属层和镀设在所述第一金属层上的第二金属层；所述第一金属层为铬层或铝层；所述第二金属层为铬层或金层；所述第一金属层和所述第二金属层的材质不同。

本实施例中第一金属层的厚度范围为0.05μm-20μm，第二金属层的厚度范围为0.05μm-20μm。

本实施例中器件本体由硅、锗、碲化镉、碲锌镉、硫化锌或硒化锌材料制成。

本发明提供了一种偏振器件，能够降低了工艺难度，同时还能解决铝金属层易氧化以及刻蚀深度浅的问题，利用复合金属层形成的光栅不易氧化。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种用于形成金属光栅的复合金属层，其特征在于，包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层为铬层或铝层；所述第二金属层为铬层或金层；所述第一金属层和所述第二金属层的材质不同。

2.如权利要求1所述的用于形成金属光栅的复合金属层，其特征在于，所述第一金属层的厚度范围为0.05μm-20μm；所述第二金属层的厚度范围为0.05μm-20μm。

3.一种偏振光电探测器，其特征在于，包括探测器本体，所述探测器本体上镀设有如权利要求1-2任意一项所述的用于形成金属光栅的复合金属层；其中，所述复合金属层中的第一金属层镀设在探测器本体上。

4.如权利要求3所述的偏振光电探测器，其特征在于，所述探测器本体为碲镉汞探测器、铟镓砷探测器、砷化镓探测器、锑化铟探测器、氮化镓探测器、磷化铟探测器、碳化硅探测器、氧化锌探测器、硅探测器或多晶硅探测器。

5.一种偏振器件，其特征在于，包括器件本体，所述器件本体上镀设有如权利要求1-2任意一项所述的用于形成金属光栅的复合金属层，其中，所述复合金属层中的第一金属层镀设在器件本体上。

6.如权利要求5所述的偏振器件，其特征在于，所述器件本体由硅、锗、碲化镉、碲锌镉、硫化锌或硒化锌材料制成。