[发明专利]红外探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种红外探测器，其特征在于，包括：

多个阵列排布的探测器像元，每个所述探测器像元包括电极层，所述电极层上设置有多个阵列排布的图案化镂空结构，所述图案化镂空结构呈开口圆环状；

所述红外探测器的红外吸收谱段为3微米至30微米波段；

所述探测器像元包括：

集成电路衬底以及位于所述集成电路衬底上依次设置的支撑层、电极层和钝化层；

所述探测器像元包括至少两个梁结构，每个所述梁结构分别连接吸收板和微桥柱；

至少两个所述梁结构中，由所述吸收板向对应的所述微桥柱的梁路径中，交汇于同一节点的两条并行梁结构分别为第一半桥结构和第二半桥结构，所述第一半桥结构和所述第二半桥结构构成热对称结构；

所述第一半桥结构包括支撑层、电极层和钝化层，所述第二半桥结构包括支撑层，所述热对称结构中的所述第一半桥结构的长度大于所述第二半桥结构的长度，所述热对称结构中的所述第一半桥结构与所述第二半桥结构的热导非平衡差值小于等于20%；

包含有所述热对称结构的所述梁结构还包括至少一个连接杆，所述连接杆用于分隔所述热对称结构中的所述第一半桥结构和所述第二半桥结构，沿垂直于所述连接杆的方向，所述第一半桥结构和所述第二半桥结构分别位于所述连接杆的两侧，所述连接杆包括支撑层、电极层和钝化层。

2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述电极层包括块状电极结构和梁状电极结构，所述块状电极结构与所述梁状电极结构电绝缘，所述图案化镂空结构设置于所述块状电极结构上；

所述探测器像元还包括热敏层，所述块状电极结构与所述热敏层之间设置有隔离层。

3.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述电极层包括第一块状电极结构和第二块状电极结构，以及第一梁状电极结构和第二梁状电极结构；

所述第一块状电极结构与所述第一梁状电极结构连接，所述第二块状电极结构与所述第二梁状电极结构连接，所述第一块状电极结构与所述第二块状电极结构电绝缘；

所述图案化镂空结构设置于所述第一块状电极结构和所述第二块状电极结构上。

4.根据权利要求2或3所述的红外探测器，其特征在于，所述探测器像元包括：

集成电路衬底以及位于所述集成电路衬底上依次设置的反射层、支撑层、热敏层和钝化层；

所述电极层位于所述热敏层临近所述钝化层的一侧，或者所述电极层位于所述热敏层临近所述支撑层的一侧。

5.根据权利要求4所述的红外探测器，其特征在于，所述反射层至所述钝化层之间的腔体构成谐振腔，所述谐振腔的高度大于等于1微米，小于等于2.5微米。

6.根据权利要求1-3任一项所述的红外探测器，其特征在于，所述电极层的厚度小于等于50纳米。

7.根据权利要求1-3任一项所述的红外探测器，其特征在于，开口圆环状的所述图案化镂空结构的圆环内径大于等于0.1微米，小于等于1微米，开口圆环状的所述图案化镂空结构的圆环外径大于等于0.3微米，小于等于2微米，开口圆环状的所述图案化镂空结构的开口尺寸大于等于0.1微米，小于等于1微米。

8.一种红外探测器制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-7任一项所述的红外探测器，所述红外探测器制备方法包括：

形成整面的电极层；

刻蚀所述电极层形成所述电极层中的块状图案和梁状图案，以及形成开口圆环状的所述图案化镂空结构。

9.根据权利要求8所述的红外探测器制备方法，其特征在于，所述探测器制备方法具体包括：

在集成电路衬底上依次形成反射层、牺牲层、支撑层和热敏层；

在所述热敏层上形成整面的电极层；

刻蚀所述电极层形成所述电极层中的块状图案和梁状图案，以及形成开口圆环状的所述图案化镂空结构；

在所述电极层上形成钝化层；

释放所述牺牲层；或者，

所述探测器制备方法具体包括：

在集成电路衬底上依次形成反射层、牺牲层和支撑层；

在所述支撑层上形成整面的电极层；

刻蚀所述电极层形成所述电极层中的块状图案和梁状图案，以及形成开口圆环状的所述图案化镂空结构；

在所述电极层上一侧形成热敏层和钝化层；

释放所述牺牲层。