[实用新型]一种具有紫外响应的硅基成像器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有紫外响应的硅基成像器件，它是在—光敏元基片上，通过真空蒸镀技术镀一层变频薄膜。该薄膜可以将紫外辐射转换为可见光，具有紫外变频效果。该新型薄膜可增强硅基成像器件对紫外辐射的敏感度。

背景技术

紫外探测技术是一种重要的光电探测技术，它的应用已深入到军事演习、天文探测、环境监测、医用生物分析等诸多领域，对现代国防和人民生活产生了深远的影响。探测器中的成像器件，如CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor，附加金属氧化物半导体组件)等一般能探测可见波段和红外波段两个区域，但是其在紫外波段响应很弱。这是因为紫外光在多晶硅中穿透的深度很小(<2nm)。自从CCD和其它光探测器投入商业生产以来，人们就一直致力于寻找一种能够提高探测器对紫外波段敏感能力的方法。为了提高探测器对紫外辐射的敏感性，可行的办法有以下两种：

(一)通过改变成像器件内部硅基结构增大紫外光响应。由于紫外光在硅基中的穿透深度很小，可以采用固定源扩散形成很浅的PN结来实现。但是由于硅材料禁带宽度较小，而紫外光子能量较高，所以在技术上实现硅紫外光探测器有较大难度，并且要改变现有的成熟的成像器件生产流水线，从而提高了生产成本。

(二)在成像器件光敏元表面镀一层紫外膜。目前可以使用紫外变频材料来制备用于探测器感光区的紫外变频薄膜，把紫外光转化为可见光，然后被CCD等成像器件接收生成图像。国外已经研制出了选用Lumogen或coronene为材料的两种有机变频薄膜。但其共同缺点是：有机变频薄膜存在着随时间变化衰减老化问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是公开一种具有紫外响应的硅基成像器件，克服现有技术：通过改变成像器件内部硅基结构增大紫外光响应技术难度大、生产成本高，难以实现；在成像器件光敏元表面镀一层紫外膜，紫外膜存在着随时间变化衰减老化等问题。

一种具有紫外响应的硅基成像器件，其特征在于：在硅基成像器件光敏元基片的一面镀一层可将紫外辐射转换为可见光的Alq₃材料的变频薄膜，与硅基成像器件光敏元基片致密结合。

所述的变频薄膜，Alq₃材料是经过预烘烤后的有机金属配价物Alq₃粉末作为镀膜材料。

所述的变频薄膜厚度：光学厚度125nm。

本实用新型不但有效提高了硅基成像器件紫外响应的能力，而且克服了有机变频薄膜随时间衰减老化的问题。能够有效增强硅基成像器件对紫外光的敏感度，将探测区域拓展到紫外波段。

附图说明

图1为本实用新型一种具有紫外响应的硅基成像器件剖面示意图。

1.硅基成像器件光敏元基片，2.Alq₃材料变频薄膜。

具体实施方式

一种具有紫外响应的硅基成像器件，如图1所示，包括一硅基成像器件光敏元基片1，在硅基成像器件光敏元基片的一面镀一层可将紫外辐射转换为可见光的Alq₃材料变频薄膜2，与硅基成像器件光敏元基片致密结合。变频薄膜材料选取经预烘烤的有机金属配价物Alq₃粉末作为镀膜材料。变频薄膜厚度：光学厚度125nm。

上述结构可以将紫外辐射转换为可见光，构成具有紫外响应增强的硅基成像器件新型薄膜。

上述Alq₃材料变频薄膜是通过真空蒸镀方式在硅基成像器件光敏元基片1上形成薄膜，这种方法可防止膜的污染与氧化，便于得到洁净致密的薄膜。

上述Alq₃材料变频薄膜2采用的是真空蒸镀法镀Alq₃材料。具体步骤为：将Alq₃材料放于蒸发舟上，处理过的待镀膜光敏元基片放置在基片架上。对高真空室进行抽气，待钟罩内压强达到所需的数值后，便可对蒸发舟加热进行蒸镀。蒸镀完毕后，关闭高真空阀门，通过充气阀向钟罩内放气，然后打开钟罩，取出蒸镀好的光敏元。蒸镀的Alq₃变频薄膜位于光敏元表面。

通过在硅基成像器件光敏元上蒸镀Alq₃成膜，本实用新型对传统的成像器件探测区域拓展到了紫外；采用真空蒸发镀膜技术，得到了致密均匀的紫外薄膜，使本实用新型具有更好的紫外增强效果。