[发明专利]非制冷型红外光探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非制冷型红外光探测器的制备方法，其特征在于，包括提供一衬底；在所述衬底上制作形成第一电极层；在所述第一电极层上制作形成吸收层；在所述吸收层上制作形成缓冲层；在所述缓冲层上制作形成透明电极层；在所述透明电极层上制作形成第二电极层，所述吸收层的材料为ⅠB‑ⅡB‑ⅣA‑ⅥA掺杂P型材料，所述缓冲层的材料为N型半导体材料。本发明实施例公开了一种非制冷型红外光探测器的制备方法，其工艺简单，所需的设备较简单，可大面积生产，制作成本低，可实现民用化，另外采用ⅠB‑ⅡB‑ⅣA‑ⅥA掺杂P型材料来制作吸收层，可扩展红外吸收的波长。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种非制冷型红外光探测器及其制备方法。

背景技术

红外光是人眼不能直接观察到，波长大于760纳米，介于可见光与微波之间的电磁波。要将这种红外光转化为可以检测的物理量，通常的做法是将它转化成定量的电信号。

短波红外探测器是现代国防军事的重要技术，主要便于士兵在夜晚，烟雾中观察，短波红外技术在资源监测、环境监测、夜视成像、医学诊断等领域都有着重要的作用。目前广泛应用的红外探测器技术包括制冷和非制冷两类，其中制冷型由于需要复杂的制冷设备，而导致系统笨重。非制冷型技术起步较晚，但是发展迅速，其中铟镓砷型探测器可在室温下工作，被广泛应用到国防军事领域。但是由于其生产工艺复杂，缺陷容忍度低，价格昂贵，还无法普及民用。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种工艺简单且成本较低的非制冷型红外光探测器的制备方法以及一种吸收率高的非制冷型红外光探测器。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

提供一衬底；

在所述衬底上制作形成第一电极层；

在所述第一电极层上制作形成吸收层；

在所述吸收层上制作形成缓冲层；

在所述缓冲层上制作形成透明电极层；

在所述透明电极层上制作形成第二电极层，

所述吸收层的材料为ⅠB-ⅡB-ⅣA-ⅥA掺杂P型材料，所述缓冲层的材料为N型半导体材料。

优选地，所述ⅠB为铜，所述ⅡB为锌、镉和汞中的任意一种或者任意两种，所述ⅣA为锡和铅中的至少一种，所述ⅥA为硒或者碲。

优选地，采用真空蒸镀工艺、热蒸镀工艺、电子束镀膜工艺、溅射工艺和化学气相沉积工艺中的任意一种工艺在所述第一电极层上制作形成所述吸收层。

优选地，在所述第一电极层上制作形成吸收层的步骤之后，所述制备方法还包括对所述吸收层进行高温退火处理。

优选地，对所述吸收层进行高温退火处理的方法具体包括：

将所述吸收层置于惰性气体和还原性硒氛围中；

对所述吸收层进行加热处理，使所述吸收层以预定加热速率从室温升高至450℃，并维持第一预定时间；

在第二预定时间内将所述吸收层从450℃升温到480℃～520℃，并维持第三预定时间；

将所述吸收层自然冷却至室温。

优选地，所述预定加热速率的范围为3.5℃/min～15℃/min，所述第一预定时间为30分钟，所述第二预定时间为1分钟，所述第三预定时间为15分钟。

优选地，所述吸收层的厚度为1μm至1.5μm。

优选地，采用化学水浴沉积工艺、电子束镀膜工艺、溅射工艺、原子层沉积工艺中的任意一种在所述吸收层制作形成所述缓冲层。