[发明专利]红外探测器光陷阱结构的制备方法

权利要求书

1.一种红外探测器光陷阱结构的制备方法，包括步骤：

取一红外材料层(10)；

在所述红外材料层(10)上沉积一层SiO₂掩膜(20)；

在所述SiO₂掩膜(20)上沉积一层金属掩膜(30)；

在所述金属掩膜(30)上沉积一层电子束曝光胶层(40)；

电子束曝光、显影后，在电子束曝光胶层(40)上形成一级光陷阱结构(G)，其高度为电子束曝光胶层(40)的胶厚；

采用强酸溶液对金属掩膜(30)进行湿法腐蚀，得到二级光陷阱结构(M)，厚度为金属掩膜(30)的厚度；

采用丙酮溶液进行水浴，去除残余电子束曝光胶层(40)；

采用氢氟酸和氟化铵的混合溶液对SiO₂掩膜(20)进行化学湿法腐蚀，得到三级光陷阱结构(S)，厚度为SiO₂掩膜(20)的厚度；

采用强酸溶液进行湿法腐蚀，去除残余的金属掩膜(30)；

采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料层(10)，刻蚀深度为红外材料层(10)的上接触区到吸收区厚度之和，得到终级光陷阱结构(R)；

其特征在于：

所述红外材料层(10)为短波、中波、长波或甚长波红外材料；所述SiO₂掩膜(20)的厚度为所述红外材料层(10)的上接触区到吸收区各层厚度之和的1/4～1/5；

所述金属掩膜(30)的厚度为50～70nm；

所述电子束曝光胶层(40)的厚度为20～200nm。

2.根据权利要求1所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述SiO₂掩膜(20)通过等离子体增强化学汽相沉积法在红外材料层(10)表面沉积。

3.根据权利要求1所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述金属掩膜(30)的沉积过程为：单质金属通过磁控溅射或电子束蒸发方法在SiO₂掩膜(20)表面进行沉积。

4.根据权利要求3所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述单质金属为能被所述强酸溶解的金属。

5.根据权利要求4所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述单质金属为金属镍、金属铝或金属镁。

6.根据权利要求1所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述电子束曝光胶层(40)通过旋涂法甩胶在金属掩膜(30)表面。

7.根据权利要求6所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述一级光陷阱结构(G)形状为以下至少一种：

三维立体结构，包括圆柱型、梯柱型、圆孔柱型、金字塔柱型以及金字塔孔柱型。

8.根据权利要求6所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述一级光陷阱结构(G)形状为圆柱型、梯柱型或圆孔柱型时，其圆形端面半径尺寸为100nm～2μm，高度为电子束曝光胶层(40)的胶厚；所述一级光陷阱结构(G)形状为金字塔型或金字塔孔柱型时，其端面边长为500nm～2μm。

9.根据权利要求1所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述电子束曝光胶层(40)的材料为PMMA或ZEP520电子束刻蚀试剂。

10.根据权利要求1所述的红外探测器光陷阱结构的制备方法，其特征在于，所述一级光陷阱结构(G)、二级光陷阱结构(M)、三级光陷阱结构(S)以及终级光陷阱结构(R)具有相同的形状和径向结构尺寸。