[发明专利]一种基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法

权利要求书

1.一种基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法，其特征在于，包括：

在硅衬底或SOI衬底上形成温敏二极管；

在该温敏二极管表面沉积非晶硅薄膜，在硫系元素氛围下采用超快激光辐照或采用离子注入硫系元素+超快激光辐照的方式对该非晶硅薄膜进行硫系元素掺杂，形成黑硅红外吸收层；

在该黑硅红外吸收层上沉积氮化硅薄层，形成表面钝化层；以及

为温敏二极管制备金属导线和具有热绝缘作用的悬臂梁结构，形成非制冷热红外探测器。

2.根据权利要求1所述的基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法，其特征在于，所述在硅衬底或SOI衬底上形成温敏二极管，是在硅衬底或SOI衬底上采用CMOS或SOI-CMOS工艺，通过光刻、掩膜及扩散或离子注入磷、硼工艺形成n+区和p+区，制备出的硅pn结器件。

3.根据权利要求1所述的基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法，其特征在于，所述硫系元素包括S、Se或Te。

4.根据权利要求3所述的基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法，其特征在于，所述黑硅红外吸收层是过饱和掺杂硫系元素S、Se或Te，并具有表面织构的非晶硅材料。

5.根据权利要求4所述的基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法，其特征在于，所述表面织构为超快激光和硫系元素的刻蚀所形成的过饱和掺杂的晶锥结构或网格结构。

6.根据权利要求5所述的基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法，其特征在于，所述超快激光为皮秒激光或飞秒激光，所述晶锥结构的晶锥高度为3～5μm。

7.根据权利要求1所述的基于黑硅材料非制冷热红外探测器的制备方法，其特征在于，所述为温敏二极管制备金属导线和具有热绝缘作用的悬臂梁结构，是利用光刻、掩膜、腐蚀和沉积工艺制备金属导线，采用电化学腐蚀自停止方法制备与硅衬底具有热传导隔离的温敏硅二极管悬臂梁结构。