[发明专利]红外探测器及其制备方法

说明书

本公开涉及一种红外探测器及其制备方法，红外探测器包括多个阵列排布的探测器像元，每个探测器像元包括电极层，电极层上设置有多个阵列排布的图案化镂空结构，图案化镂空结构呈开口圆环状；红外探测器的红外吸收谱段为3微米至30微米波段。通过本公开的技术方案，实现了红外探测器的宽谱吸收，大大提高了红外探测器对目标物体温度红外辐射能量的吸收率，进而使得红外探测器具有较高的探测灵敏度。

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。而红外探测器对红外辐射信号的吸收值作为红外探测器的初始信号十分重要，该信号值越大，红外探测器的灵敏度就越高，因此红外探测器对红外辐射的吸收率是评估红外探测器的性能极为重要的一项参数。

目前非接触红外探测器，例如非接触式测温传感器吸收红外辐射的谱段几乎都在8微米至14微米波段，即红外吸收谱段多表现为8微米至14微米波段的高吸收率，该波段范围内的红外吸收只占目标总发射率的约37%左右，有极大一部分的红外辐射无法被红外探测器吸收，导致红外探测器的红外吸收率较差，红外探测器的灵敏度较差。

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，实现了红外探测器的宽谱吸收，大大提高了红外探测器对目标物体温度红外辐射能量的吸收率，进而使得红外探测器具有较高的探测灵敏度。

本公开实施例提供了一种红外探测器，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，所述电极层的厚度小于等于50纳米。

可选地，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。

可选地，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；