CN113659027B - 一种红外探测器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

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介质层、电极层和热敏层，电极层位于介质层和热敏层之间，介质层位于电极层临近衬底的一侧，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。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。

Description

一种红外探测器及其制备方法
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钝化层，以保护吸收板结构中的电极层不被氧化或腐蚀，但是钝化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介质层、电极层和热敏层，所述电极层位于所述介质层和所述热敏层之间，所述介质层位于所述电极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。
可选地，构成所述电极层的材料还包括氮化钛、钽或氮化钽中的一种或几种；
构成所述介质层的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶锗、非晶硅锗或氧化铝中的一种或几种。
可选地，构成所述衬底和所述介质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和所述介质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介质层；其中，所述介质层对应所述微桥柱所在位置形成图案化结构；
在图案化的所述介质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和所述梁结构形成图案化结构，构成所述电极层的材料至少包括钛；
在图案化的所述电极层上形成整面的热敏层，刻蚀所述热敏层和所述介质层以形成所述吸收板结构和所述梁结构；其中，所述热敏层对应所述吸收板结构和所述梁结构形成图案化结构，所述介质层对应所述吸收板结构和所述梁结构形成图案化结构，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；
释放所述牺牲层。
可选地，在图案化的所述介质层上形成图案化的电极层，包括：
在图案化的所述介质层上形成整面的电极层；
对应所述吸收板结构所在位置和所述梁结构所在位置刻蚀所述电极层以形成图案化的所述电极层。
可选地，在所述衬底上形成所述牺牲层之前，还包括：
在所述衬底上形成图案化的反射层；其中，构成所述反射层的材料包括铝、铜、钛或钨中的一种或几种；
在图案化的所述反射层上形成图案化的保护层；其中，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；
在图案化的所述保护层上形成图案化的牺牲层；其中，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和所述介质层的通孔与所述反射层电连接。
可选地，构成所述牺牲层的材料包括氧化硅；
所述释放所述牺牲层包括：
利用氟化氢气体释放所述牺牲层。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例提供的红外探测器，设置红外探测器包括衬底以及位于衬底上的介质层、电极层和热敏层，电极层位于介质层和热敏层之间，介质层位于电极层临近衬底的一侧，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，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。由此，设置电极层位于热敏层临近衬底的一侧，无需制作额外的钝化层，吸收板结构上只有介质层、电极层和热敏层，减小了吸收板结构的厚度，进而减小了吸收板结构的热容，降低了红外探测器的热响应时间。另外，非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗等材料构成的热敏层还覆盖梁结构所在区域，有利于降低梁结构的热导率，进一步提高红外探测器的红外响应率。另外，吸收板结构和梁结构包括同种材料的热敏层，有利于简化红外探测器的制作工艺，提高红外探测器的制作良率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种红外探测器的立体结构示意图；
图2为本公开实施例提供的一种红外探测器像元的立体结构示意图；
图3为本公开实施例提供的一种红外探测器像元的剖面结构示意图；
图4为本公开实施例提供的一种对应吸收板结构的电极层的俯视结构示意图；
图5为本公开实施例提供的一种红外探测器的制备方法的流程示意图；
图6-图12分别为红外探测器的制备方法各步骤对应的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本公开实施例提供的一种红外探测器的立体结构示意图，图2为本公开实施例提供的一种红外探测器像元的立体结构示意图，图3为本公开实施例提供的一种红外探测器像元的剖面结构示意图。结合图1至图3，红外探测器包括衬底1以及位于衬底1上的介质层3、电极层4和热敏层2，电极层4位于介质层3和热敏层2之间，介质层3位于电极层4临近衬底1的一侧，电极层4与热敏层2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100，红外探测器像元100包括吸收板结构6、至少两个微桥柱7和至少两个梁结构8，吸收板结构6通过对应的梁结构8连接至对应的微桥柱7。
示例性地，图2以红外探测器像元100包括四个微桥柱7和两个梁结构8为例进行示意，本公开实施例对红外探测器像元100所包含的微桥柱7和梁结构8的具体数量不作限定，例如红外探测器像元100中微桥柱7的数量也可以为两个，梁结构8的数量也可以为四个。
具体地，衬底1内设置有读出电路，读出电路用于实现红外检测电信号的采集和数据的处理，微桥柱7结构例如可以为空心柱结构，微桥柱7结构位于衬底1上，用于在衬底1上的牺牲层9释放后支撑红外探测器的梁结构8和吸收板结构6，吸收板结构6通过对应的梁结构8连接至对应的微桥柱7，即微桥柱7结构与梁结构8搭接进而实现对吸收板结构6的支撑。
具体地，热敏层2用于将红外温度检测信号转换为红外检测电信号，电极层4用于将热敏层2转换出来的红外检测电信号通过左右两侧的梁结构8传输至衬底11，图4为本公开实施例提供的一种对应吸收板结构的电极层的俯视结构示意图。结合图1至图4，电极层4对应吸收板结构6所在位置设置有两块电极41和42，两块电极41和42分别与左右两侧的梁结构8连接，两块电极41和42分别传输红外检测电信号的正负信号，即两个梁结构8分别传输红外检测电信号的正负信号，衬底1中的读出电路通过对获取到的红外检测电信号的分析实现非接触式的红外温度检测。
示例性地，可以设置构成电极层4的材料至少包括钛，还可以包括氮化钛、钽或氮化钽中的一种或几种，设置构成介质层3的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶锗、非晶硅锗或氧化铝中的一种或多种。
结合图1至图4，设置热敏层2覆盖吸收板结构6和梁结构8所在区域，构成热敏层2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。
红外探测器中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，一般对应红外探测器的吸收板结构均需要制作单独的钝化层，以保护吸收板结构中的电极层不被氧化或腐蚀，但是钝化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。
本公开实施例还设置电极层4位于热敏层2临近衬底1的一侧，无需制作额外的钝化层，吸收板结构6上只有介质层3、电极层4和热敏层2，减小了吸收板结构6的厚度，进而减小吸收板结构6的热容，降低了红外探测器的热响应时间。另外，设置构成热敏层2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，即设置非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗等材料构成的热敏层2还覆盖梁结构8所在区域，既利用非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗等材料充当热敏材料，梁结构8中的非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗等材料又能有效降低梁结构8的热导率，提高红外探测器的热响应率。另外，吸收板结构6和梁结构8包括同种材料的热敏层，有利于简化红外探测器的制作工艺，提高红外探测器的制作良率。
目前红外探测器均是由CMOS电路和MEMS结构形成的探测器芯片结构，工艺兼容性不高，产能低，良品率低，成本高，利用CMOS工艺将电路和传感器结构一并完成，以形成一体化的红外探测器芯片是未来的发展方向。可选地，结合图1至图4，可以设置构成衬底1和介质层3之间牺牲层9的材料包括氧化硅。具体地，以氧化硅作为衬底1与介质层3之间牺牲层9的材料，有利于实现衬底1中读出电路以及整个红外探测器的CMOS工艺流片，即红外探测器可以采用CMOS工艺进行制备，可以利用CMOS工艺形成一体化的红外探测器，有效提高了红外探测器的制备良率，降低红外探测器的制备成本。另外，构成电极层4的材料至少包括钛，还可以包括氮化钛、钽或氮化钽中的一种或几种，而钛、氮化钛、钽或氮化钽等材料与氧化硅的刻蚀选择比较差，因此在电极层4与牺牲层9之间设置介质层3，且设置构成介质层3的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶锗、非晶硅锗或氧化铝中的一种或多种，氧化硅与非晶硅、非晶碳、非晶锗、非晶硅锗或氧化铝等材料具有良好的选择刻蚀比，有利于氧化硅构成的牺牲层9的释放以形成释放后的镂空结构，避免牺牲层9的释放过程影响红外探测器中的其它膜层，优化红外探测器的红外探测性能。
需要说明的是，图3为说明红外探测器的具体结构，示例性地示出了红外探测器中的牺牲层9，在最终形成的红外探测器产品中，该牺牲层9被释放掉，即该牺牲层9不存在。
可选地，结合图1至图4，红外探测器还可以包括位于衬底1上的反射层10，反射层10与衬底1接触设置。具体地，设置红外探测器还包括位于衬底1上的反射层10，反射层10能够将照射至反射层10的红外线反射至红外探测器像元100中的吸收板结构6，配合红外探测器像元100形成的谐振腔实现红外线的二次吸收，以提高红外探测器像元100的红外吸收率。
示例性地，可以设置构成反射层10的材料包括铝、铜、钛或钨中的一种或几种，铝、铜、钛或钨材料构成的反射层10在能够实现将照射至反射层10的红外线反射至红外探测器像元100中的吸收板结构6，以提高红外探测器像元100的红外吸收率。另外，氧化硅与铝、铜、钛或钨具有良好的选择刻蚀比，设置构成反射层10的材料包括铝、铜、钛或钨中的一种或几种，有利于氧化硅构成的牺牲层9的释放以形成释放后的镂空结构，避免牺牲层9的释放过程影响红外探测器中的其它膜层，优化红外探测器的红外探测性能。
可选地，结合图1至图4，红外探测器还可以包括位于反射层10上的保护层11，对应微桥柱7所在位置，电极层4通过贯穿保护层11和介质层3的通孔与反射层10电连接。具体地，保护层11对应微桥柱7所在位置形成有孔状结构，介质层3对应微桥柱7所在位置形成有孔状结构，以实现电极层4通过贯穿保护层11和介质层3的通孔与反射层10电连接，进而实现热敏层2转换出来的红外检测电信号传输至电极层4，再经过左右两侧的梁结构8通过微桥柱7结构传输至反射层10，反射层10电连接电极层4的部分充当连接盘状结构，进而将红外检测电信号传输至衬底1中的读出电路，读出电路进行红外检测电信号的分析和相关数据的处理，以实现红外探测器的红外探测功能。另外，保护层11能够在牺牲层9被释放掉后保护充当连接盘状结构的反射层10不被氧化和腐蚀。
示例性地，可以设置构成保护层11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。具体地，氮化硅、碳化硅、氧化铝、硅或者非晶碳等材料构成的保护层11能够在牺牲层9被释放掉后有效保护充当连接盘状结构的反射层10。另外，氧化硅与氮化硅、碳化硅、氧化铝、硅或者非晶碳等材料具有良好的选择刻蚀比，设置构成保护层11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，有利于氧化硅构成的牺牲层9的释放以形成释放后的镂空结构，避免牺牲层9的释放过程影响红外探测器中的其它膜层，优化红外探测器的红外探测性能。
本公开实施例设置电极层4位于热敏层2临近衬底1的一侧，无需制作额外的钝化层，吸收板结构6上只有介质层3、电极层4和热敏层2，减小了吸收板结构6的厚度，进而减小了吸收板结构6的热容，降低红外探测器的热响应时间。另外，非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗等材料构成的热敏层2还覆盖梁结构8所在区域，有利于降低梁结构8的热导率，进一步提高红外探测器的红外响应率。另外，吸收板结构6和梁结构8包括同种材料的热敏层2，有利于简化红外探测器的制作工艺，提高红外探测器的制作良率。
本公开实施例还提供了一种红外探测器的制备方法，图5为本公开实施例提供的一种红外探测器的制备方法的流程示意图。红外探测器的制备方法可以用于制备如上述实施例的红外探测器。如图5所示，红外探测器的制备方法包括：
S110、在衬底上形成牺牲层。
具体地，在衬底1上形成牺牲层之前，如图6所示，先在衬底1上形成图案化的反射层10，构成反射层10的材料可以包括铝、铜、钛或钨中的一种或几种，可以先形成整面的反射层10，再刻蚀形成相应的图案。如图7所示，在图案化的反射层10上形成图案化的保护层11，构成保护层11的材料可以包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、硅或者非晶碳中的一种或几种，可以先形成整面的保护层11，再刻蚀形成相应的图案，使得保护层11对应微桥柱位置形成过孔110，以露出充当连接盘状结构的反射层10。如图8所示，在图案化的保护层11上形成图案化的牺牲层9，可以先形成整面的牺牲层9，再刻蚀形成相应的图案，使得牺牲层9对应微桥柱位置形成过孔90，以露出充当连接盘状结构的反射层10。
S120、在牺牲层上形成图案化的介质层；其中，介质层对应微桥柱所在位置形成图案化结构。
具体地，如图9所示，在牺牲层9上形成图案化的介质层3，可以是先在牺牲层9上形成整面的介质层3，再对应微桥柱7所在位置刻蚀介质层3以形成图案化的介质层3，例如可以在微桥柱7的底部刻蚀介质层3形成过孔30。示例性地，可以设置构成介质层3的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶锗、非晶硅锗或氧化铝中的一种或多种。
S130、在图案化的介质层上形成图案化的电极层；其中，电极层对应吸收板结构和梁结构形成图案化结构，构成电极层的材料至少包括钛。
具体地，结合图3和图10，在图案化的介质层3上形成图案化的电极层4，构成电极层4的材料至少包括钛，还可以包括氮化钛、钽或氮化钽中的一种或几种，可以先在图案化的介质层3上形成整面的电极层4，对应吸收板结构6所在位置和梁结构8所在位置刻蚀电极层4以形成图案化的电极层4，以实现电极层4对应吸收板结构6和梁结构8形成图案化结构。另外，对应微桥柱7所在位置，电极层4通过贯穿保护层11和介质层3的通孔与反射层10电连接。
S140、在图案化的电极层上形成整面的热敏层，刻蚀热敏层和介质层以形成吸收板结构和梁结构；其中，热敏层对应吸收板结构和梁结构形成图案化结构，介质层对应吸收板结构和梁结构形成图案化结构，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。
具体地，结合图3和图11，在图案化的电极层4上形成整面的热敏层2，刻蚀热敏层2和介质层3以形成吸收板结构6和梁结构8，刻蚀后的热敏层2对应吸收板结构6和梁结构8形成图案化结构，刻蚀后的介质层3对应吸收板结构6和梁结构8形成图案化结构，构成热敏层2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。
由此，实现了电极层4位于热敏层2临近衬底1的一侧，无需制作额外的钝化层，吸收板结构6上只有介质层3、电极层4和热敏层2，减小了吸收板结构6的厚度，进而减小了吸收板结构6的热容，降低了红外探测器的热响应时间。另外，非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗等材料构成的热敏层2还覆盖梁结构8所在区域，有利于降低梁结构8的热导率，进一步提高红外探测器的红外响应率。另外，吸收板结构6和梁结构8包括同种材料的热敏层2，有利于简化红外探测器的制作工艺，提高红外探测器的制作良率。
S150、释放牺牲层。
具体地，如图12所示，构成牺牲层9的材料包括氧化硅，可以利用氟化氢气体释放牺牲层9。构成反射层10的材料包括铝、铜、钛或钨中的一种或几种，构成保护层11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，这些材料均与氧化硅具有良好的选择刻蚀比，设置构成牺牲层9的材料包括氧化硅，有利于氟化氢气体释放牺牲层9，以形成图12所示的镂空结构，避免牺牲层9的释放过程影响红外探测器中的其它膜层，优化红外探测器的红外探测性能。另外，吸收板结构6和梁结构8包括同种材料的热敏层2，有利于简化红外探测器的制作工艺，提高红外探测器的制作良率。
本公开实施例设置电极层位于热敏层临近衬底的一侧，无需制作额外的钝化层，吸收板结构上只有介质层、电极层和热敏层，减小了吸收板结构的厚度，进而减小了吸收板结构的热容，降低了红外探测器的热响应时间。另外，非晶硅、非晶碳、非晶锗或非晶硅锗等材料构成的热敏层还覆盖梁结构所在区域，有利于降低梁结构的热导率，进一步提高红外探测器的红外响应率。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种红外探测器，其特征在于，包括：
衬底以及位于所述衬底上的介质层、电极层和热敏层，所述电极层位于所述介质层和所述热敏层之间，所述介质层位于所述电极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；
所述吸收板结构仅包括所述介质层、所述电极层和所述热敏层，所述梁结构仅包括所述介质层、所述电极层和所述热敏层；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，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；
所述的红外探测器还包括位于所述衬底上的反射层，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，所述保护层背离所述衬底一侧的表面位于同一平面。
2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，构成所述电极层的材料还包括氮化钛、钽或氮化钽中的一种或几种；
构成所述介质层的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶锗、非晶硅锗或氧化铝中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，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。
5.一种红外探测器的制备方法，其特征在于，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；其中，构成所述牺牲层的材料包括氧化硅；
在所述牺牲层上形成图案化的介质层；其中，所述介质层对应所述微桥柱所在位置形成图案化结构；
在图案化的所述介质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和所述梁结构形成图案化结构，构成所述电极层的材料至少包括钛；
在图案化的所述电极层上形成整面的热敏层，刻蚀所述热敏层和所述介质层以形成所述吸收板结构和所述梁结构；其中，所述热敏层对应所述吸收板结构和所述梁结构形成图案化结构，所述介质层对应所述吸收板结构和所述梁结构形成图案化结构，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；所述吸收板结构仅包括所述介质层、所述电极层和所述热敏层，所述梁结构仅包括所述介质层、所述电极层和所述热敏层；
释放所述牺牲层；
在所述衬底上形成所述牺牲层之前，还包括：
在所述衬底上形成图案化的反射层；
在图案化的所述反射层上形成图案化的保护层；其中，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，所述保护层背离所述衬底一侧的表面位于同一平面。
6.根据权利要求5所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在图案化的所述介质层上形成图案化的电极层，包括：
在图案化的所述介质层上形成整面的电极层；
对应所述吸收板结构所在位置和所述梁结构所在位置刻蚀所述电极层以形成图案化的所述电极层。
7.根据权利要求5所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，构成所述反射层的材料包括铝、铜、钛或钨中的一种或几种；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；
在图案化的所述反射层上形成图案化的保护层之后，还包括在图案化的所述保护层上形成图案化的牺牲层。
8.根据权利要求5所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，
所述释放所述牺牲层包括：
利用氟化氢气体释放所述牺牲层。
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