[发明专利]具有优化的吸收的电磁辐射检测结构及用于形成这种结构的方法

说明书

本发明涉及一种电磁辐射检测结构(10)，该电磁辐射检测结构包括限定吸收平面的至少一个吸收元件和MOSFET晶体管(100)。该晶体管包括：具有第一导电类型的至少一个第一区域和至少一个第二区域(111，112)；至少一个将第一区域和第二区域(111，112)彼此分隔开的第三区域(113)；和栅电极。第一区域(111)、第三区域(113)和第二区域(112)分别由第一层、第三层和第二层形成，第一层、第三层和第二层在吸收平面中彼此平行地延伸并沿着垂直于吸收平面的方向接连布置。栅电极沿着所述第三区域(113)的至少一个侧壁覆盖第三区域(113)。

本发明源于法国国防部授予的合同，法国国防部对本发明拥有一定的权利。

技术领域

本发明涉及用于检测电磁辐射的结构，特别是用于检测红外范围内的电磁辐射的结构。

更确切地，本发明涉及一种用于检测电磁辐射的结构和用于制造这种结构的方法。

背景技术

为了检测电磁辐射，特别是红外波长范围内的电磁辐射，已知使用辐射热测量计型的电磁辐射检测结构。

这种结构包括：

-吸收元件，配置为吸收电磁辐射，通常以悬浮膜的形式提供，

-传感器，具有随温度变化的特性，该传感器与吸收元件相关联，用于在吸收电磁辐射时检测所述吸收元件的温升。

为了允许减小这些结构的尺寸，近来提议使用MOS-FET晶体管作为传感器。

根据文献WO2018055276 A1，具有根据这种可能性的结构的晶体管包括：

ο第一导电类型的至少一个第一区域和至少一个第二区域，

ο至少一个将第一区域和第二区域彼此分隔开的第三区域，第三区域具有与第一导电类型相反的第二导电类型，第三区域具有比第一区域和第二区域的多数载流子的浓度更低的多数载流子的浓度，

ο至少一个第一栅电极，布置成使第三区域受到偏压。

这种晶体管的至少一种金属化，特别是栅电极的金属化，形成检测结构的吸收元件。

在这种构造中，根据WO2018055276 A1的图1B，第一区域、第三区域和第四区域沿着吸收平面彼此接连，以分别形成CMOS晶体管的漏极、沟道和源极。

如果根据文献WO2018055276 A1中所描述的这种可能性的检测结构，对待检测的电磁辐射提供良好的吸收，特别是通过优化吸收元件而对待检测的电磁辐射提供良好的吸收，则这种吸收仍然不是最佳的。

实际上，如果根据该文献的教导，有可能提供其阻抗接近于真空下的阻抗即大约为376.9Ω的吸收元件，则待吸收的电磁波所感知的该结构的总阻抗实际上更低，因此不能够获得最佳吸收。实际上，除了吸收元件之外，该阻抗还涉及晶体管的所有元件，特别是第一区域和第二区域，第一区域和第二区域被高度掺杂以能够具有良好的电接触并具有硅化作用，在该文献WO2018055276 A1中未说明这一点，在这些区域处可以大幅降低阻抗。因此，电磁辐射所感知的等效阻抗通常在1至100Ω/□之间，与通过吸收元件优化电磁辐射吸收所必需的376.9Ω/□相差较远。

发明内容

本发明旨在克服这个缺点，因此本发明的目的在于提供一种检测结构，该检测结构包括作为传感器的MOS-FET晶体管，且可能具有比现有技术的结构更高的吸收率。

为此，本发明涉及一种用于检测电磁辐射的辐射热测量计型的检测结构，该检测结构包括：

-至少一个吸收元件，配置为吸收电磁辐射并基本上沿着吸收平面延伸，

-与第一吸收元件相关联的MOS-FET类型的晶体管，用于在吸收元件吸收电磁辐射时检测所述吸收元件的温升，晶体管包括：