[发明专利]成像器件、其制备方法、成像阵列及其制备方法

说明书

本公开涉及一种成像器件、其制备方法、成像阵列及其制备方法，该方法包括：提供量子点光敏材料；基于量子点光敏材料，形成层叠设置的光电二极管；其中，光电二极管包括至少一个第一二极管和至少两个第二二极管，第一二极管和第二二极管依次间隔设置；各第一二极管在第一方向电压下导通，各第二二极管在第二方向电压下导通；第一方向电压和第二方向电压分别为正向电压和反向电压中的一种。由此，该方法不需要焊接烟柱，避免了由烟柱引起的信号响应不均匀和盲元等问题；同时还降低了工序复杂度，减少制造成本。该方法制备的成像器件通过调制偏压实现两种探测模式的切换，简化了成像光路系统与后期软件处理过程，降低了像素损失率和对准偏差。

技术领域

本公开涉及光电传感器技术领域，尤其涉及一种成像器件、其制备方法、成像阵列及其制备方法。

背景技术

传统的红外焦平面探测器需要在特定的基底上采用分子束外延技术生长感光层，并且需要使用倒装互连工艺与读出电路耦合，通常存在非均匀性与盲元问题，以及大规模红外焦平面探测器阵列制备困难的问题。具体地，采用铟柱倒装互连的红外焦平面探测器的制备工艺主要包括：清洗、光敏元台面制备及Si基底读出电路制备、电极制备、In柱生长、倒装互连、衬底减薄、封装测试。其中，倒装互连流程在红外焦平面探测器制备过程中非常关键，其基本流程是采取分子外延生长技术在光敏面像元与硅基电路上生长铟柱，然后让硅基读出电路基底与红外光敏面上的铟柱互相“倒扣”碰焊连接；又或者在硅基电路基底上“挖孔”，让红外光敏面上的铟柱“倒扣”在环孔上。在倒装互连流程中，铟柱生长与互连工艺要求严格，如果铟柱生长不均匀或是倒装焊连接不均匀都会带来红外探测器信号响应的不均匀；而如果在生长期间或倒装焊造成铟柱断裂则会红外探测器有盲元。

制冷型红外焦平面探测器每次工作时都将承受较大的温度变化，由于热膨胀系数不同，制冷型红外探测器光敏像元的变形和读出电路的变形不一致，使得连接处的铟柱产生应力且容易断裂，从而会导致探测器失效，影响其使用寿命，同时也提高了使用成本。

在非制冷型红外焦平面探测器中，使用过程中反复的温度冲击也可能会导致铟柱断裂而形成盲元，这种现象在大面阵红外焦平面探测器中尤为显著，是制约大规模红外焦平面探测器阵列发展的重要因素。

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，本公开提供了一种成像器件、其制备方法、成像阵列及其制备方法。

本公开提供了一种成像器件的制备方法，该方法包括：

提供量子点光敏材料；

基于所述量子点光敏材料，形成层叠设置的光电二极管；

其中，所述光电二极管包括至少一个第一二极管和至少两个第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管依次间隔设置；

各所述第一二极管在第一方向电压下导通，各所述第二二极管在第二方向电压下导通；所述第一方向电压和所述第二方向电压分别为正向电压和反向电压中的一种。

在一些实施例中，所述形成层叠设置的光电二极管，包括：

依次形成第一个第二二极管、第一个第一二极管、第二个第二二极管、……、第N-1个第一二极管以及第N个第二二极管；其中，N为整数，且N≥2；

或者

依次形成第一个第二二极管、第一个第一二极管、第二个第二二极管、……、第M个第二二极管以及第M个第一二极管；其中，M为整数，且M≥2。

在一些实施例中，在形成层叠设置的光电二极管之前，还包括：

提供第一类型导电基底层；

其中，形成所述第二二极管包括：

在第一类型导电基底层或者第一二极管上形成第二光敏量子点层；