[发明专利]一种宽光谱热释电探测器吸收膜系结构及其制备方法

摘要

本发明公开了一种宽光谱热释电探测器吸收膜系结构及其制备方法，属于热释电探测器红外吸收层领域，解决现有技术中多孔材料与衬底附着性差、且只能单独用作吸收层的问题。该膜系结构制备在热释电探测器敏感单元的顶层，包括三层金属薄膜，底层金属薄膜具有低孔隙率和高致密度，可与衬底保持良好的附着性，中间层金属薄膜作为过渡层，孔隙率提高、致密度降低，顶层金属薄膜为疏松层，可有效增强红外吸收率。所制备的金属吸收层可同时作为吸收层和探测器的上电极，极大简化制备工艺，节约成本，提高工艺兼容性，为高性能热释电探测器的研制提供有力支持。

主权项

1.一种宽光谱热释电探测器吸收膜系结构，该膜系结构位于热释电探测器敏感单元的顶层，其特征在于，该膜系结构包括底层金属薄膜、中间层金属薄膜和顶层金属薄膜，底层金属薄膜、中间层金属薄膜、顶层金属薄膜的孔隙率依次增大；/n其制备方法包括以下步骤：/n(1)在热释电敏感单元的顶层采用磁控溅射法制备致密化的底层金属薄膜，具体为：采用磁控溅射法制备底层金属薄膜，以铋、铝、钛、镍、铬或者它们的合金为材料，工作气压控制在4Pa-6Pa，溅射电流为0.4A-0.6A，同时控制薄膜孔隙率范围在15～20％，薄膜厚度范围在8nm-12nm；/n(2)在步骤(1)所得的致密化的底层金属薄膜上采用磁控溅射法制备疏松的中间层金属薄膜，具体为：采用磁控溅射法制备中间层金属薄膜，以铋、铝、钛、镍、铬或者它们的合金为材料，工作气压控制在8Pa-10Pa，溅射电流范围为0.2A-0.3A，同时控制薄膜孔隙率范围在30～35％，薄膜厚度范围在10nm-15nm；/n(3)在步骤(2)所得中间层金属薄膜上采用蒸发法或磁控溅射法制备疏松的顶层金属薄膜,具体为：采用磁控溅射法制备顶层金属薄膜，以铋、铝、钛、镍、铬或者它们的合金为材料，工艺气压为12Pa-14Pa，溅射电流为0.1A，同时控制薄膜孔隙率范围在45～50％，薄膜厚度范围在10nm-15nm；或者，采用蒸发方法制备顶层金属薄膜，以黑金、铋、铝、钛、镍、铬或者它们的合金为材料，调节N