CN111207842A - 一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构及其制备方法。所述吸收结构包括金属圆盘和至少一个围绕所述金属圆盘的同心开口金属环，所述吸收结构位于太赫兹微测辐射热计微桥结构的桥面顶层。所述吸收结构利用金属圆盘与至少一个同心开口金属环之间的吸收耦合作用，形成宽频太赫兹波吸收，使得具有所述吸收结构的微桥结构能实现太赫兹波段的探测与成像，具有宽频吸收、吸收率高、偏振不敏感等优势。
Description
技术领域
本发明属于太赫兹探测以及成像技术领域，具体涉及一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构及其制备方法。
背景技术
太赫兹(Terahertz，THz)波，是介于0.1-10THz(波长3-20μm)的电磁波。由于对于太赫兹波段的研究较晚，且缺乏有效的太赫兹源与检测手段，故该波段被称为电磁波谱当中的太赫兹空隙。因为太赫兹波段位于微波与红外波段之间，所以其兼顾电子学优势与光子学优势。太赫兹波相较于其他波段的电磁波有许多独特性质，包括瞬态性、宽带性、相干性、低能性、穿透性。这些独特性质使太赫兹波在众多军事领域与民用领域有很好的应用前景，例如环境监测、医疗诊断、移动通信、军事雷达、卫星通讯等领域。最近几年，由于太赫兹光源的发展，使得对太赫兹产生机理、辐射机理、检测应用的研究蓬勃发展。
太赫兹探测器是太赫兹检测技术的关键器件。用于探测红外光的非制冷红外焦平面阵列结构，理论上可用于探测太赫兹波。但根据1/4波长理论，需将非制冷红外探测器的谐振腔高度与太赫兹波匹配，这就使得谐振腔高度变为原来的十倍，且如此高的谐振腔无法制备。现在常用解决办法是不改变谐振腔高度，而是在非制冷红外微桥结构桥面上增加一层金属薄膜用于吸收太赫兹波。
薄的金属或金属复合薄膜可以吸收太赫兹辐射，同时厚度低于50nm的膜厚对探测器的热容影响很小，利于高响应速率探测单元的制作，常用作太赫兹微阵列探测器的吸收层。将金属薄膜用作太赫兹辐射吸收层在文献(L.Marchese,etc,“A microbolometer-based THz imager”,Proceedings of SPIE,vol.7671,pp.76710Z-1–76710Z-8,2010)中报道，其通过优化金属吸收层的厚度可将太赫兹辐射吸收最大化。但是理想情况下，金属薄膜对太赫兹波的吸收率最高只有50％，所以集成在非制冷红外微桥结构上的金属薄膜由于制备工艺以及谐振腔高度的限制，其对太赫兹波的吸收率更低。
通过将金属薄膜修饰而形成各种图形天线，可以大幅度提高太赫兹波的吸收，理论上可以达到100％。本研究小组在专利201510409891.0中公开了一种螺旋天线耦合微桥结构及其制备方法，解决现有技术中金属薄膜的吸收率低的问题，且对特定太赫兹波达到高吸收。该发明采用螺旋天线层(金属薄膜)同时作为光吸收层和电极引线层，采用位于螺旋天线层馈点处的小尺寸氧化钒层作为热敏感层，螺旋天线层具有吸收率高、可调谐、偏振探测等特点；螺旋天线层同时用作电极引线，可简化工艺、方便集成；氧化钒层热敏薄膜面积较小，具有较高的探测灵敏度；通过调整天线结构参数，可实现红外与太赫兹波段探测与成像。但该方法中，因螺旋天线层同时用作电极引线，受电极引线结构、宽度等的限制，天线种类与结构参数可调性较差。
本研究小组在专利201610314140.5中公开了一种桥腿分离天线耦合微桥结构及其制备方法，该桥腿分离天线层制备在微桥结构探测单元的顶层。本发明包括衬底，设置在衬底上的驱动电路，驱动电路上设置的电路接口，设置在驱动电路和衬底上的牺牲层，自下而上依次设置在牺牲层上的带有桥面和桥腿的支撑层、与电路接口相连接的电极引线层、可露出电极引线接口的钝化层、与电极引线接口相连接的氧化钒热敏感层、馈点位于氧化钒处的天线层。天线层由桥面天线和桥腿天线组成，桥面天线在钝化层范围内结构、参数可调，桥腿天线形状与桥腿一致，在桥腿范围内宽度可调。所述桥腿分离天线耦合微桥结构具有天线独立可调、多频吸收、吸收率高、偏振探测等特点，用于红外与太赫兹波段探测与成像。但该方法中，受桥腿宽度的限制，桥腿天线调整范围有限，且该结构具有偏振选择性。
本研究小组在专利201910357202.4中公开了一种集成亚波长金属环吸收结构的太赫兹波探测微桥结构及其制备方法，该亚波长金属环吸收结构集成在微桥桥面上。本发明包括微桥，所述微桥的桥面上设置有亚波长吸收结构层，亚波长吸收结构层上刻蚀有金属圆盘和围绕金属圆盘的同心金属环，微桥包括衬底、设置在衬底上的驱动电路、驱动电路上设置的电路接口、设置在驱动电路和衬底上的牺牲层、自下而上依次设置在牺牲层上的带有桥面和桥腿的支撑层、与电路接口相连接的电极引线层、可露出电极引线接口的介质层、与电极引线接口相连接的氧化钒层和覆盖氧化钒薄膜的钝化层，亚波长吸收结构层设在钝化层上，能实现太赫兹波段的探测与成像，具有多频吸收、吸收率高、偏振不敏感等优势，但该方法中金属圆盘和围绕金属圆盘的同心金属环由于吸收耦合性较差，不能够实现宽频吸收。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构及其制备方法，具有所述吸收结构的微桥结构能实现太赫兹波段探测与成像，具有宽频吸收、吸收率高、可调谐、偏振不敏感等优势。
本发明采用的技术方案如下：
为实现上述目的，本发明提供了一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构。所述吸收结构包括金属圆盘和至少一个围绕所述金属圆盘的同心开口金属环，所述吸收结构位于太赫兹微测辐射热计微桥结构的桥面顶层。
进一步，根据本发明中所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，所述金属圆盘位于所述微桥结构的桥面中心，且直径为5～90μm。
进一步，根据本发明中所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，所述同心开口金属环的个数为1～10个。
进一步，根据本发明中所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，所述同心开口金属环的外径为10～95μm，单个所述同心开口金属环的宽度为0.5～20μm，单个所述同心开口金属环上的开口个数为4或4的偶数倍，开口宽度为1～10μm。
进一步，根据本发明中所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，所述同心开口金属环的个数为2～10个，相邻两个所述同心开口金属环之间的间距为0.5～50μm。
进一步，根据本发明中所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，所述吸收结构的厚度为10～100nm。
进一步，根据本发明中所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，所述吸收结构的材料为铝、钨、钛、铂、镍、铬或任何一种适合性质的合金。
进一步，根据本发明中所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，所述微桥结构作为太赫兹微测辐射热计探测阵列的单元结构，所述微桥结构的面积为(20μm×20μm)～(100μm×100μm)。
另外，本发明还提供了一种根据以上所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：在太赫兹微测辐射热计微桥结构的桥面顶层制备金属薄膜；对所述金属薄膜进行光刻与反应离子刻蚀，得到所述吸收结构。
进一步，所述制备方法具体包括如下步骤：
步骤1：采用磁控溅射法在太赫兹微测辐射热计微桥结构的桥面顶层制备一层厚度为10-100nm的金属薄膜；
步骤2：采用光刻工艺在所述金属薄膜上制备出光刻胶图形结构；
步骤3：对所述光刻胶图形结构进行反应离子刻蚀，待刻蚀结束后，将光刻胶清理干净，得到所述吸收结构；在所述反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3、Cl2与中性气体，所述BCl3和所述Cl2的流量比为10:30～90：10，所述中性气体的流量为0～90sccm，射频功率为100～500W，反应室压力为2～10Pa。根据所述金属薄膜的厚度与刻蚀速率来控制刻蚀时间，最终得到刻蚀后的吸收结构。
采用上述方案后，本发明的有益效果如下：
(1)本发明将包括金属圆盘与同心开口金属环的吸收结构制备到微桥结构桥面顶层，根据实际需求调节金属圆盘尺寸以及同心开口金属环的尺寸、个数、开口大小，以便调节耦合共振吸收频率宽度、位置以及吸收峰的高度，从而使得本发明中的微桥结构具有宽频吸收、吸收率高、可调谐的特点；
(2)本发明将包括金属圆盘与同心开口金属环的吸收结构制备到微桥结构桥面顶层，由于金属圆盘与同心开口金属环的对称性，使得本发明中的微桥结构具有偏振不敏感的特点；
(3)本发明的吸收结构可通过在金属薄膜上光刻与反应离子刻蚀制备得到，制备工艺简单，有利于太赫兹波微测辐射热计阵列的集成制备。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1为本发明的吸收结构制备过程中的俯视图，其中，a为微桥结构的俯视图，b为在微桥结构桥面顶层制备好金属薄膜的俯视图，c为光刻后得到的光刻胶图形结构的俯视图，d为刻蚀去胶后得到的吸收结构的俯视图；
图2为本发明的吸收结构制备过程中的剖视图，其中，a为微桥结构的剖视图，b为在微桥结构桥面顶层制备好金属薄膜的剖视图，c为光刻后得到的光刻胶图形结构的剖视图，d为刻蚀后并去胶后得到的吸收结构的剖视图；
图3为实施例1中用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构的太赫兹辐射吸收曲线图；
图4为实施例2中用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构的太赫兹辐射吸收曲线图。
附图标记说明
10-微桥结构，20-金属薄膜，30-光刻胶图形结构，40-吸收结构，41-金属圆盘，42-同心开口金属环。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，该吸收结构40设置于微桥结构10的桥面上，吸收结构40上刻蚀有金属圆盘41和同心开口金属环42。
微桥结构10作为太赫兹微阵列探测器的探测单元。阵列探测器的微桥结构10单元面积为36μm×36μm。
一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构的制备方法，包括以下制备步骤：
采用溅射设备制备一层金属薄膜20，该金属薄膜20材质为铝，厚度为10nm，然后采用光刻与反应离子刻蚀工艺完成金属薄膜20的图形化，反应离子刻蚀气体为BCl3、Cl2和N2，设置BCl3、Cl2和N2的流量比为20sccm：20sccm：5sccm，射频功率为250W，反应室压力为4Pa；图形化金属薄膜20为金属圆盘41与同心开口金属环42。金属圆盘41直径为24μm，同心开口金属环42个数为1个，同心开口金属环42外径为34μm，同心开口金属环42与金属圆盘41间距为3μm，同心开口金属环42宽度为2μm，同心开口金属环42上的开口个数为4，开口宽度为2μm。
采用CST软件仿真得到的该微桥结构的太赫兹辐射吸收曲线如图3所示。可以看出，采用前述参数设计的金属圆盘与同心开口金属环吸收结构的太赫兹波探测微桥结构具有宽频吸收的特点，可用于太赫兹波的宽频探测与成像。
实施例2
一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，该吸收结构40设置于微桥结构10的桥面上，吸收结构40上刻蚀有金属圆盘41和同心开口金属环42。
微桥结构10作为太赫兹微阵列探测器的探测单元。阵列探测器的微桥结构10单元面积为36μm×36μm。
一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构的制备方法，包括以下制备步骤：
采用溅射设备制备一层金属薄膜20，该金属薄膜20材质为铝，厚度为10nm，然后采用光刻与反应离子刻蚀工艺完成金属薄膜20的图形化，反应离子刻蚀气体为BCl3、Cl2和N2，设置BCl3、Cl2和N2的流量比为20sccm：20sccm：5sccm，射频功率为250W，反应室压力为4Pa；图形化金属薄膜20为金属圆盘41与同心开口金属环42，如图1中的d所示。金属圆盘直径为18μm，同心开口金属环42个数为2个，内侧同心开口金属环42外径26μm，外侧同心开口金属环42外径为34μm，内外同心开口金属环42宽度都为2μm，内外侧同心开口金属环42间距2μm，内侧同心开口金属环42与金属圆盘41间距为2μm，同心开口金属环42上的开口个数为4，开口宽度为2μm。
采用CST软件仿真得到的该微桥结构的太赫兹辐射吸收曲线如图4所示。可以看出，采用前述参数设计的金属圆盘与同心开口金属环吸收结构的太赫兹波探测微桥结构具有宽频吸收的特点，可用于太赫兹波的宽频探测与成像。
Claims (10)
1.一种用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述吸收结构包括金属圆盘和至少一个围绕所述金属圆盘的同心开口金属环，所述吸收结构位于太赫兹微测辐射热计微桥结构的桥面顶层。
2.根据权利要求1所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述金属圆盘位于所述微桥结构的桥面中心，且直径为5～90μm。
3.根据权利要求1或2所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述同心开口金属环的个数为1～10个。
4.根据权利要求1或2所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述同心开口金属环的外径为10～95μm，单个所述同心开口金属环的宽度为0.5～20μm，单个所述同心开口金属环上的开口个数为4或4的偶数倍，开口宽度为1～10μm。
5.根据权利要求3所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述同心开口金属环的个数为2～10个，相邻两个所述同心开口金属环之间的间距为0.5～50μm。
6.根据权利要求1或2所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述吸收结构的厚度为10～100nm。
7.根据权利要求1或2所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述吸收结构的材料为铝、钨、钛、铂、镍、铬或它们的合金。
8.根据权利要求1或2所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构，其特征在于，所述微桥结构作为太赫兹微测辐射热计探测阵列的单元结构，所述微桥结构的面积为(20μm×20μm)～(100μm×100μm)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在太赫兹微测辐射热计微桥结构的桥面顶层制备金属薄膜；对所述金属薄膜进行光刻与反应离子刻蚀，得到所述吸收结构。
10.根据权利要求9所述的用于太赫兹微测辐射热计的吸收结构的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1：采用磁控溅射法在太赫兹微测辐射热计微桥结构的桥面顶层制备一层厚度为10-100nm的金属薄膜；
步骤2：采用光刻工艺在所述金属薄膜上制备出光刻胶图形结构；
步骤3：对所述光刻胶图形结构进行反应离子刻蚀，待刻蚀结束后，将光刻胶清理干净，得到所述吸收结构；在所述反应离子刻蚀工艺中，刻蚀气体为BCl3、Cl2与中性气体，所述BCl3和所述Cl2的流量比为10:30～90：10，所述中性气体的流量为0～90sccm，射频功率为100～500W，反应室压力为2～10Pa。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080224045A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-09-18 | Nathan Bluzer | Ultra-sensitive silicon sensor, long-wave infrared microantenna |
| CN202513262U (zh) * | 2011-12-21 | 2012-10-31 | 中国计量学院 | 周期性开口式双圆环形结构的太赫兹波吸收器 |
| CN104953223A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-09-30 | 电子科技大学 | 一种螺旋天线耦合微桥结构及其制备方法 |
| CN105129717A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-12-09 | 电子科技大学 | 一种宽频带高吸收太赫兹波的微桥结构及其制备方法 |
| CN105720378A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-06-29 | 武汉科技大学 | 一种偏振不敏感光驱动可调谐太赫兹波超材料吸收器 |
| CN105896098A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-08-24 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于多谐振吸收叠加的宽频带太赫兹超材料吸收器 |
| CN108358157A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-08-03 | 电子科技大学 | 一种超材料微桥结构及其制备方法 |
| CN108507685A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-09-07 | 烟台睿创微纳技术股份有限公司 | 一种石墨烯探测器及其制备方法 |
| CN110095185A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-06 | 电子科技大学 | 一种集成亚波长金属环吸收结构的太赫兹波探测微桥结构及其制备方法 |
| CN209880825U (zh) * | 2019-06-14 | 2019-12-31 | 南京邮电大学 | 一种光控可调谐太赫兹吸收器 |
-
2020
- 2020-01-14 CN CN202010035548.5A patent/CN111207842A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080224045A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-09-18 | Nathan Bluzer | Ultra-sensitive silicon sensor, long-wave infrared microantenna |
| CN202513262U (zh) * | 2011-12-21 | 2012-10-31 | 中国计量学院 | 周期性开口式双圆环形结构的太赫兹波吸收器 |
| CN105129717A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-12-09 | 电子科技大学 | 一种宽频带高吸收太赫兹波的微桥结构及其制备方法 |
| CN104953223A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-09-30 | 电子科技大学 | 一种螺旋天线耦合微桥结构及其制备方法 |
| CN105720378A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-06-29 | 武汉科技大学 | 一种偏振不敏感光驱动可调谐太赫兹波超材料吸收器 |
| CN105896098A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-08-24 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于多谐振吸收叠加的宽频带太赫兹超材料吸收器 |
| CN108358157A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-08-03 | 电子科技大学 | 一种超材料微桥结构及其制备方法 |
| CN108507685A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-09-07 | 烟台睿创微纳技术股份有限公司 | 一种石墨烯探测器及其制备方法 |
| CN110095185A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-06 | 电子科技大学 | 一种集成亚波长金属环吸收结构的太赫兹波探测微桥结构及其制备方法 |
| CN209880825U (zh) * | 2019-06-14 | 2019-12-31 | 南京邮电大学 | 一种光控可调谐太赫兹吸收器 |
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