CN111739973A - 一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法 - Google Patents
一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111739973A CN111739973A CN202010625054.2A CN202010625054A CN111739973A CN 111739973 A CN111739973 A CN 111739973A CN 202010625054 A CN202010625054 A CN 202010625054A CN 111739973 A CN111739973 A CN 111739973A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- wave
- bragg reflector
- medium
- long
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 54
- YQOXCVSNNFQMLM-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Ni]=O.[Co] Chemical compound [Mn].[Ni]=O.[Co] YQOXCVSNNFQMLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 11
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 5
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 5
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 3
- 230000004297 night vision Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001931 thermography Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/1013—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation devices sensitive to two or more wavelengths, e.g. multi-spectrum radiation detection devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法，所述探测器采用中波和长波的双探测元模式，由布拉格反射镜膜系，锰钴镍氧敏感元薄膜，氧化铝衬底组成。通过精确控制布拉格反射镜膜系结构，探测器可以有效同步采集目标在3‑5微米和8‑14微米两个大气窗口下的红外光谱强度，并能对两波段的光谱进行对比，利用光谱特性的差异，比较容易的区分目标、背景、红外诱饵，达到提取真实目标的效果、提升红外探测识别能力，降低虚警率的目的。本发明突破了非制冷、可宽温区工作(‑40—+60℃)、可片上集成的双色红外探测等关键技术，未来可应用于目标探测识别、热成像、导航辅助和夜视等领域。
Description
技术领域
本发明涉及红外探测器领域，更具体的说，涉及一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法。
背景技术
随着第三代探测技术的发展，快响应速度、高探测率、多个工作波段、宽温区工作条件、易于大规模集成焦平面的探测器，成为了当今红外探测器领域的发展方向。在大气中，由于各种粒子对辐射的吸收和反(散)射，目标的红外辐射主要只能在3-5微米和8-14微米的两个大气窗口进行有效传输。如果一个探测器能同时在这两个大气窗口下，高效的获取目标有效信息，就可以有效抑制复杂背景的无效信息，大幅度提升探测器的探测率。在此基础上，探测器能对两波段的光谱进行差异化对比、处理、合成，对探测目标的温度范围精确的甄别，成为了当前双色红外探测器的研究热点之一。
然而，现有的制冷型双色红外探测技术探测器存在工艺复杂、成本高、体积大、难以大规模推广等问题。在众多类型探测器中，作为热敏电阻型探测器的代表——锰钴镍氧(Mn-Co-Ni-O)热敏薄膜型探测器，具有制备工艺简单、无需昂贵繁重的制冷系统、集成度高、规模化生产、器件封装简单等特点，已经在科学和技术等领域有着广泛的应用。由于一般热探测器都是对电磁波宽带响应，即无差别的探测中波(3-5微米)和长波(8-14微米)的目标，导致无法很有效的区分目标的温度范围。因此，本发明引入布拉格反射镜膜系结构，采纳双探测元模式，一个探测元对3-5μm有响应，对8-14μm无信号响应；另一个探测元对8-14μm有响应，对3-5μm无信号响应。通过这样的设计，可以满足同步采集目标的两个大气窗口下的红外光谱强度的要求，并能对两波段的光谱进行对比，利用光谱特性的差异，比较容易的区分目标、背景、红外诱饵，因而可以达到提取真实目标的效果，实现可以提升红外探测识别能力、降低虚警率的目的。
本发明通过在传统锰钴镍氧薄膜探测器基础上，引入布拉格反射镜膜系结构，采用中波、长波双探测元的模式，每个探测元能够独立探测单一大气窗口(3-5μm或者8-14μm)下的红外辐射，屏蔽另外一个大气窗口下的红外干扰。本发明既突破了非制冷、可宽温区工作(-40—+60℃)、可片上集成的双色红外探测等关键技术，又提升了红外探测识别能力，未来可应用于目标探测识别、热成像、导航辅助和夜视等领域。
发明内容
本发明的目的是公开一种非制冷双色红外薄膜型探测器的结构，提供了器件制备方法。通过精确控制布拉格反射镜膜系结构，形成了独立的中波、长波的双探测元的组合模式，既兼顾了中波、长波双大气窗口探测的要求，又可以对两波段的光谱进行对比，提升红外探测识别能力，降低虚警率。
本发明的非制冷双色红外薄膜型探测器的结构描述如下：图1为本发明探测器的结构示意图。
如图1所示，非制冷双色红外薄膜型探测器包括：长波探测元的布拉格反射镜膜系1，中波探测元的布拉格反射镜膜系2，导热基底3，氧化铝衬底4，锰钴镍氧敏感元薄膜5，电极6。器件结构具体描述如下：由中波、长波双探测元构成，对于每个探测元，自下而上依次是氧化铝衬底4、锰钴镍氧敏感元薄膜5和布拉格反射镜膜系；电极6在锰钴镍氧敏感元薄膜5上，位于布拉格反射镜膜系的两侧；其中长波探测元的膜系为长波探测元的布拉格反射镜膜系1，中波探测元的膜系为中波探测元的布拉格反射镜膜系2；长波红外探测元与中波红外探测元平行排列，粘贴在导热基底3上。如图1，氧化铝衬底4为非晶氧化铝宝石片，厚度为100um；锰钴镍氧敏感元薄膜5厚度为8μm-12μm；长波探测元的布拉格反射镜膜系1和中波探测元的布拉格反射镜膜系2，均为两种高低折射率的介质交替形成的周期性薄膜结构，其中高折射率介质采用的是硅，低折射率介质采用的是硫化锌，周期数为3。
本发明的非制冷双色红外薄膜型探测器是这样制备的：
1)在非晶氧化铝衬底上，采用射频磁控常温溅射生长方法，沉积厚度为8μm-12μm的锰钴镍氧敏感元薄膜；
2)在锰钴镍氧敏感元薄膜上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为432nm)和硅薄膜(厚度为238nm)，得到长波红外探测元的布拉格反射镜膜系(反射范围为3-5微米)；
3)在锰钴镍氧敏感元薄膜上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为1182nm)和硅薄膜(厚度为650nm)，得到中波红外探测元的布拉格反射镜膜系(反射范围为8-14微米)；
4)分别在长波红外探测元和中波红外探测元的布拉格反射镜膜系上，曝光显影后，使用等离子体刻蚀工艺，刻蚀出台阶，清洗完光刻胶后，再旋涂光刻胶，曝光显影后，用电子束蒸发的方法，依次沉积铬薄膜20nm，金薄膜200nm，得到电极；
5)机械划片长波红外探测元和中波红外探测元后，粘贴在导热基底的中心；采用点焊技术，将电极跟器件引脚用焊丝相连，实现电学导通，然后完成封装。
本发明的非制冷双色红外薄膜型探测器，制备工艺简单，实现了中波(3-5微米)、长波(8-14微米)两个大气窗口的双色探测，提升红外探测识别能力，突破了非制冷、可宽温区工作(-40—+60℃)、可片上集成的双色红外探测等关键技术；未来可应用于目标探测识别、热成像和夜视等领域。
附图说明
图1为本发明探测器的结构示意图。
图2为本发明实施例1的非制冷双色红外薄膜型探测器的长波探测元光谱(透射/反射/吸收)的模拟图。
图3为本发明实施例1的非制冷双色红外薄膜型探测器的中波探测元光谱(透射/反射/吸收)的模拟图。
图4为本发明实施例2的非制冷双色红外薄膜型探测器的长波探测元光谱(透射/反射/吸收)的模拟图。
图5为本发明实施例2的非制冷双色红外薄膜型探测器的中波探测元光谱(透射/反射/吸收)的模拟图。
图6为本发明实施例3的非制冷双色红外薄膜型探测器的长波探测元光谱(透射/反射/吸收)的模拟图。
图7为本发明实施例3的非制冷双色红外薄膜型探测器的中波探测元光谱(透射/反射/吸收)的模拟图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，设计了实例1-3的三种探测器，图2-7对应本发明实施例1-3的非制冷双色红外薄膜型探测器的光谱(透射/反射/吸收)模拟图。所述探测器的制备方法具体由以下步骤实现：
实施例1：
1.制备红外敏感元薄膜。在氧化铝衬底4上，采用射频磁控溅射方法沉积锰钴镍氧热敏薄膜，生长温度为常温，溅射功率为80W，获得厚度约为10μm的锰钴镍氧敏感元薄膜5；
2.制备长波探测元的布拉格反射镜膜系。在锰钴镍氧敏感元薄膜5上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为432nm)和硅薄膜(厚度为238nm)，得到长波探测元的布拉格反射镜膜系1(反射范围为3-5微米)；
3.制备中波探测元的布拉格反射镜膜系。在锰钴镍氧敏感元薄膜5上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为1182nm)和硅薄膜(厚度为650nm)，得到中波探测元的布拉格反射镜膜系2(反射范围为8-14微米)；
4.制备电极。分别在长波探测元的布拉格反射镜膜系1和中波探测元的布拉格反射镜膜系2上，曝光显影后，使用等离子体刻蚀工艺，刻蚀出台阶，清洗完光刻胶后，再旋涂光刻胶，曝光显影后，用电子束蒸发的方法，依次沉积铬薄膜20nm，金薄膜200nm，得到电极6；
5.贴片封装。机械划片长波探测元和中波探测元后，粘贴在导热基底3的中心；采用点焊技术，将电极跟器件引脚用焊丝相连，实现电学导通，然后完成封装。
实施例2：
1.制备红外敏感元薄膜。在氧化铝衬底4上，采用射频磁控溅射方法沉积锰钴镍氧热敏薄膜，生长温度为常温，溅射功率为80W，获得厚度约为8μm的锰钴镍氧敏感元薄膜5；
2.制备长波探测元的布拉格反射镜膜系。在锰钴镍氧敏感元薄膜5上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为432nm)和硅薄膜(厚度为238nm)，得到长波探测元的布拉格反射镜膜系1(反射范围为3-5微米)；
3.制备中波探测元的布拉格反射镜膜系。在锰钴镍氧敏感元薄膜5上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为1182nm)和硅薄膜(厚度为650nm)，得到中波探测元的布拉格反射镜膜系2(反射范围为8-14微米)；
4.制备电极。分别在长波探测元的布拉格反射镜膜系1和中波探测元的布拉格反射镜膜系2上，曝光显影后，使用等离子体刻蚀工艺，刻蚀出台阶，清洗完光刻胶后，再旋涂光刻胶，曝光显影后，用电子束蒸发的方法，依次沉积铬薄膜20nm，金薄膜200nm，得到电极6；
5.贴片封装。机械划片长波探测元和中波探测元后，粘贴在导热基底3的中心；采用点焊技术，将电极跟器件引脚用焊丝相连，实现电学导通，然后完成封装。
实施例3：
1.制备红外敏感元薄膜。在氧化铝衬底4上，采用射频磁控溅射方法沉积锰钴镍氧热敏薄膜，生长温度为常温，溅射功率为80W，获得厚度约为12μm的锰钴镍氧敏感元薄膜5；
2.制备长波探测元的布拉格反射镜膜系。在锰钴镍氧敏感元薄膜5上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为432nm)和硅薄膜(厚度为238nm)，得到长波探测元的布拉格反射镜膜系1(反射范围为3-5微米)；
3.制备中波探测元的布拉格反射镜膜系。在锰钴镍氧敏感元薄膜5上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜(厚度为1182nm)和硅薄膜(厚度为650nm)，得到中波探测元的布拉格反射镜膜系2(反射范围为8-14微米)；
4.制备电极。分别在长波探测元的布拉格反射镜膜系1和中波探测元的布拉格反射镜膜系2上，曝光显影后，使用等离子体刻蚀工艺，刻蚀出台阶，清洗完光刻胶后，再旋涂光刻胶，曝光显影后，用电子束蒸发的方法，依次沉积铬薄膜20nm，金薄膜200nm，得到电极6；
5.贴片封装。机械划片长波探测元和中波探测元后，粘贴在导热基底3的中心；采用点焊技术，将电极跟器件引脚用焊丝相连，实现电学导通，然后完成封装。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种非制冷双色红外薄膜型探测器，包括长波探测元的布拉格反射镜膜系(1)，中波探测元的布拉格反射镜膜系(2)，导热基底(3)，氧化铝衬底(4)，锰钴镍氧敏感元薄膜(5)，电极(6)，其特征在于：
所述的探测器由中波和长波双探测元构成，所述的双探测元的结构自下而上依次是氧化铝衬底(4)、锰钴镍氧敏感元薄膜(5)和布拉格反射镜膜系；电极(6)在锰钴镍氧敏感元薄膜(5)上，位于布拉格反射镜膜系的两侧；其中长波探测元上有长波探测元的布拉格反射镜膜系(1)，中波探测元上有中波探测元的布拉格反射镜膜系(2)；长波红外探测元与中波红外探测元平行排列，粘贴在导热基底(3)上。
2.根据权利要求1所述的非制冷双色红外薄膜型探测器，其特征在于：所述的氧化铝衬底(4)为非晶氧化铝宝石片，厚度为100μm。
3.根据权利要求1所述的非制冷双色红外薄膜型探测器，其特征在于：所述的锰钴镍氧敏感元薄膜(5)厚度为8μm-12μm。
4.根据权利要求1所述的非制冷双色红外薄膜型探测器，其特征在于：所述的长波探测元的布拉格反射镜膜系(1)和中波探测元的布拉格反射镜膜系(2)，均为两种高低折射率的介质交替形成的周期性薄膜结构，其中高折射率介质采用的是硅，低折射率介质采用的是硫化锌，周期数为3。
5.一种制备如权利要求1所述的非制冷双色红外薄膜型探测器的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)在非晶氧化铝衬底上，采用射频磁控常温溅射生长方法，沉积厚度为8μm-12μm的锰钴镍氧敏感元薄膜；
2)在锰钴镍氧敏感元薄膜上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄膜，厚度为432nm和硅薄膜，厚度为238nm，得到长波红外探测元的布拉格反射镜膜系，反射范围为3-5微米；
3)在锰钴镍氧敏感元薄膜上，用电子束蒸发的方法，依次交替沉积3个周期的硫化锌薄，厚度为1182nm，和硅薄膜，厚度为650nm，得到中波红外探测元的布拉格反射镜膜系，反射范围为8-14微米；
4)分别在长波红外探测元和中波红外探测元的布拉格反射镜膜系上，曝光显影后，使用等离子体刻蚀工艺，刻蚀出台阶，清洗完光刻胶后，再旋涂光刻胶，曝光显影后，用电子束蒸发的方法，依次沉积铬薄膜20nm，金薄膜200nm，得到电极；
5)机械划片长波红外探测元和中波红外探测后，粘贴在导热基底的中心；采用点焊技术，将电极跟器件引脚用焊丝相连，实现电学导通，然后完成封装。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010625054.2A CN111739973B (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010625054.2A CN111739973B (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111739973A true CN111739973A (zh) | 2020-10-02 |
| CN111739973B CN111739973B (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=72652384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010625054.2A Active CN111739973B (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111739973B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006047343A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 赤外線レンズ |
| JP2008311565A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Dainippon Printing Co Ltd | ディスプレイ用複合フィルタ |
| CN106768352A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种红外窄带辐射源及其制备方法 |
| CN110672211A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种纳米金修饰的非制冷红外探测器及制作方法 |
| CN209929316U (zh) * | 2019-05-17 | 2020-01-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器 |
-
2020
- 2020-07-01 CN CN202010625054.2A patent/CN111739973B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006047343A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 赤外線レンズ |
| JP2008311565A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Dainippon Printing Co Ltd | ディスプレイ用複合フィルタ |
| CN106768352A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种红外窄带辐射源及其制备方法 |
| CN209929316U (zh) * | 2019-05-17 | 2020-01-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器 |
| CN110672211A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种纳米金修饰的非制冷红外探测器及制作方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CAIYANG WU ET AL: "Long wavelength infrared detection based on Mn-Co-Ni-O thin films with dielectric-metal-dielectric absorptive structures", INFRARED PHYSICS AND TECHNOLOGY, vol. 102, pages 1 - 6 * |
| J. PIOTROWSKI ET AL: "Uncooled long wavelength infrared photon detectors", INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY, vol. 46, pages 115 - 131, XP025960146, DOI: 10.1016/j.infrared.2004.03.016 * |
| 周炜等: "锰钴镍铜氧薄膜红外探测器制备与性能研究", 红外与激光工程, vol. 43, no. 4, pages 1073 - 1079 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111739973B (zh) | 2023-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107150995B (zh) | 一种偏振敏感型非制冷红外探测器及其制备方法 | |
| CN103543183B (zh) | 基于微通道板三维结构的高灵敏度气体传感器制作方法 | |
| CN110160659B (zh) | 一种敏感元刻蚀型的非制冷红外窄带探测器及制备方法 | |
| CN102998725B (zh) | 用于吸收太赫兹辐射的粗糙黑化金属薄膜及其制备方法 | |
| CN103035981A (zh) | 一种超薄金属膜太赫兹吸收层及其制备方法 | |
| CN112331737B (zh) | 一种紫外-可见-近红外硅基光电探测器及其制备方法 | |
| EP4019919A1 (en) | Metamaterial temperature-sensing sensor, preparation method, and application thereof | |
| CN110943138B (zh) | 基于干涉增强结构的胶体量子点红外焦平面阵列及制备方法 | |
| CN110617882B (zh) | 一种基于相变材料的感温型太赫兹探测器及制备方法 | |
| CN103852171A (zh) | 一种非制冷长波红外探测器用吸收层结构 | |
| CN111739973A (zh) | 一种非制冷双色红外薄膜型探测器及制备方法 | |
| CN112834052A (zh) | 一种响应波段可选的非制冷红外探测器及其制备方法 | |
| CN103855238B (zh) | 一种背入射浸没式热敏薄膜型红外探测器 | |
| JP2002122497A (ja) | 薄膜センシング部を有する半導体装置及びその製造方法 | |
| CN209929316U (zh) | 一种硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器 | |
| CN110265491A (zh) | 一种硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器及制备方法 | |
| CN110137299A (zh) | 一种基于硅介质结构的增强型红外薄膜探测器及制备方法 | |
| CN106672891A (zh) | 一种双层非制冷红外探测器结构及其制备方法 | |
| CN203772418U (zh) | 非制冷长波红外探测器用吸收层结构 | |
| CN111455331A (zh) | 一种金属掺杂非晶碳薄膜材料、其制备方法与应用 | |
| US20240004130A1 (en) | Micro-nano structure sensitive to laser beam in specific direction | |
| CN203774352U (zh) | 背入射浸没式热敏薄膜型红外探测器 | |
| CN214334040U (zh) | 一种柔性宽波段非制冷红外探测器 | |
| Hu et al. | Uncooled bolometer for millimeter-wave detection using manganese-cobalt-nickel-oxide thin film | |
| CN101510572B (zh) | 利用脉冲激光能量探测器探测脉冲激光能量的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |