[发明专利]一种高电阻率的红外探测器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高电阻率的红外探测器及其制备方法，该红外探测器包括：至少一鳍结构单元，其具有至少一条鳍结构；敏感层，设置在鳍结构单元的侧壁，并且，具有一开口，从而使得敏感层具有两个贴附侧壁的端部，且两个端部不接触；第一电极层和第二电极层分别与两个端部一一连接，并且第一电极层和第二电极层之间互不接触。本发明通过设置垂直侧壁敏感层来提高敏感层电阻率，同时还确保降低光刻对敏感层的影响。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及一种高电阻率的红外探测器及其制备方法。

背景技术

传统非制冷式红外探测器敏感层是平面结构，如图1所示，上下电极之间夹设敏感层。传统电阻设计时，其阻值受到光刻和刻蚀尺寸、薄膜厚度等诸多因素的影响，导致其均匀性变差；阵列内像元敏感电阻均匀性变差以后，需要通过ASIC电路设计中增加补偿电阻进行补偿，但该技术的补偿能力是有限的，且会增加电路的复杂性和成本，导致产品整体性能下降、成本上升。此外由于部分敏感材料的电阻率较高，而减小偏制电压必须降低敏感电阻的设计值，此时，对传统平面结构来说是非常困难的。

因此，急需研究如何在确保电阻均匀性的前提下以及在降低光刻、薄膜厚度对敏感层的影响的前提下，实现对敏感层的电阻大小的灵活调节，从而提高敏感层精度和整个器件的灵敏度。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种红外探测器及其制备方法，通过设置垂直侧壁敏感层来提高敏感层电阻率，同时还确保降低光刻对敏感层的影响。

为了达到上述目的，本发明提供了一种红外探测器，其包括：

至少一鳍结构单元，其具有至少一条鳍结构；

敏感层，设置在鳍结构单元的侧壁，并且，具有一开口，从而使得敏感层具有两个贴附侧壁的端部，且两个端部不接触；

第一电极层和第二电极层分别与两个端部一一连接，并且第一电极层和第二电极层之间互不接触。

优选地，在敏感层之间的鳍结构单元顶部还设置有离子注入形成的阻挡层。

优选地，所述开口的宽度小于或等于第一电极层和第二电极层之间的距离。

优选地，所述第一电极层依附在鳍结构单元的一个侧壁的端部表面，所述第二电极层依附在鳍结构单元的另一个侧壁的端部表面。

优选地，所述鳍结构单元为U型鳍结构，包括两条沿第一方向的平行的鳍和一条沿第二方向的鳍，沿第二方向的鳍将沿第一方向的两条鳍的端部连接起来。

优选地，所述敏感层依附所述U型鳍结构的内侧壁和外侧壁，且不设置于所述U型鳍结构的沿第二方向的鳍的侧壁。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种红外探测器的制备方法，其包括：

步骤01：形成至少一鳍结构单元；

步骤02：在鳍结构单元的全部侧壁形成敏感层；

步骤03：刻蚀鳍结构单元的部分侧壁上的敏感层，在敏感层中刻蚀出一开口，从而使得敏感层具有两个贴附侧壁的端部，且两个端部不接触，并且对应于开口的鳍结构单元的侧壁暴露出来；

步骤04：在两个端部分别形成第一电极层和第二电极层，第一电极层和第二电极层不接触。

优选地，所述步骤01和步骤02之间，还包括：在鳍结构单元的顶部进行离子注入形成阻挡层。

优选地，所述步骤04包括：首先，在鳍结构单元顶部和暴露的鳍结构单元的侧壁、敏感层顶部和侧壁形成电极材料层；然后，刻蚀电极材料层，形成第一电极层和第二电极层，第一电极层和第二电极层不接触。

优选地，步骤03中，所形成的开口的宽度小于或等于第一电极层和第二电极层之间的距离。