[发明专利]热电堆红外探测器、阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种热电堆红外探测器，包括支撑部件，热电偶部件和红外吸收部件，其特征在于：

所述支撑部件包括支撑柱和空腔；

热电偶部件悬空于所述支撑部件上方，其冷端与支撑部件的支撑柱连接；

红外吸收部件位于所述热电偶部件上方，所述热电偶部件的热端与红外吸收部件连接。

2.根据权利要求1所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件为平面形状，

平面状红外吸收部件覆盖在所述热电偶部件上方，其下表面与所述热电偶部件的热端连接。

3.根据权利要求1所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件包括凹形支撑体和延伸翼，

所述凹形支撑体的下端与所述热电偶的热端连接；

所述的延伸翼的一端与所述凹形支撑体的上端连接，另一端向凹形外延伸。

4.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件包括吸收支撑层和红外吸收层，其中，

所述吸收支撑层的下表面与热电偶部件的热端连接；

所述红外吸收层沉积在所述吸收支撑层的上表面。

5.根据权利要求4所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收层为黑硅材料。

6.根据权利要求4所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收支撑层为二氧化硅或氮化硅。

7.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件覆盖全部热电偶部件。

8.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述支撑部件由单晶硅形成，该支撑部件包括位于热电偶部件下方的支撑柱、释放阻挡氧化层和空腔。

9.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述支撑部件由类绝缘体上硅中的底层非晶硅形成，所述支撑部件包括位于热电偶部件下方的支撑柱、释放阻挡氧化层和空腔，其中，所述的类绝缘体上硅包括底层非晶硅、氧化层、顶层多晶硅。

10.一种热电堆红外探测器阵列，其特征在于，包括多个权利要求1所述的热电堆红外探测器单元，所述热电堆红外探测器单元的热电偶部件包括至少2层金属连线用来读出红外探测结果。

11.一种热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，包括步骤：

在衬底上制备支撑部件的支撑柱；

在所述支撑部件上制备冷端与支撑柱连接的热电偶部件；

在热电偶部件上制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件；

制备所述支撑部件的空腔和悬空的热电偶部件。

12.根据权利要求11所述的热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，在所述热电偶部件上方制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件，制备的红外吸收部件包括吸收支撑层和沉积在吸收支撑层表面的红外吸收层。

13.根据权利要求12所述的热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，在热电偶部件上方制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件，包括：

在热电偶部件上制备红外吸热部件的牺牲层；

在所述牺牲层上制备露出热电偶部件的热端的立柱窗口；

在所述包括立柱窗口的牺牲层上制备吸收支撑层；

在所述吸收支撑层上制作红外吸收层。

14.根据权利要求11所述的热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，采用类绝缘体上硅中的底层非晶硅作支撑部件，所述支撑柱制备过程包括：

在单晶硅衬底上沉积阻挡氧化层；

在阻挡氧化层上制备位于所述支撑柱与单晶硅衬底的接触窗口；

在包含接触窗口的阻挡氧化层上沉积支撑部件的牺牲层，所述牺牲层为非晶硅；

在所述支撑部件的牺牲层上制备位于所述接触窗口位置的一对隔离槽；

在所述隔离槽内填充氧化物阻挡材料，所述隔离槽以及之间的牺牲层共同构成了支撑柱。