[发明专利]一种红外敏感器件以及红外传感信号放大电路

说明书

本发明揭示一种红外敏感器件以及红外传感信号放大电路。所述红外敏感器件包括：红外吸收层；铁电材料层，设置于所述红外吸收层的出光侧；石墨烯晶体管，设置于所述铁电材料层的出光侧，所述石墨烯晶体管至少包括：第一电极和第二电极，分别设置于所述铁电材料层的出光侧的两端；石墨烯材料层，设置于所述铁电材料层的出光侧，覆盖所述铁电材料层、所述第一电极和所述第二电极；初始化电极，设置于所述铁电材料的入光侧，且与所述第一电极或所述第二电极的位置相对应，对所述铁电材料层进行极化。该红外敏感器件经过红外照射后可以改变电流的大小，并且可应用于放大电路中增强红外传感信号放大电路的信号灵敏度。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种红外敏感器件以及具有该红外敏感器件的红外传感信号放大电路。

背景技术

信号放大器(差分放大器、信号放大电路)是能把两个输入电压的差值加以放大的电路，也称差动放大器，是一种零点漂移很小的直接耦合放大器，常用于直流放大。在传统的信号放大器中通常设置盲元结构和像元结构，通过盲元结构对红外信号不产生反应以及像元结构对红外信号产生反应，并将盲元结构的信号与像元结构的信号相减，形成最终信号。然而，现有的信号放大器对信号的灵敏度不高。目前，石墨烯材料由于其具有较高的载流子迁移率以及优异的光学特性而受到广泛的关注，本发明希望提供一种利用石墨烯材料制成的红外敏感器件，并将其应用于红外传感信号放大电路中来提高信号的灵敏度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种红外敏感器件以及具有该红外敏感器件的红外传感信号放大电路。该红外敏感器件经过红外照射后可以改变电流的大小，并且可应用于放大电路中增强红外传感信号放大电路的信号灵敏度。

根据本发明的一个方面提供一种红外敏感器件，所述红外敏感器件包括：红外吸收层；铁电材料层，设置于所述红外吸收层的出光侧；石墨烯晶体管，设置于所述铁电材料层的出光侧，所述石墨烯晶体管至少包括：第一电极和第二电极，分别设置于所述铁电材料层的出光侧的两端；石墨烯材料层，设置于所述铁电材料层的出光侧，覆盖所述铁电材料层、所述第一电极和所述第二电极；初始化电极，设置于所述铁电材料的入光侧，且与所述第一电极或所述第二电极的位置相对应，对所述铁电材料层进行极化。

可选地，所述石墨烯晶体管为顶栅结构的晶体管，所述第一电极为源极，所述第二电极为漏极，所述石墨烯晶体管还包括栅介质层和栅极层，所述栅介质层设置于所述石墨烯材料层的出光侧，所述栅极层设置于所述栅介质层的出光侧。

可选地，所述铁电材料层由锆钛酸铅压电陶瓷材料或钛酸锶钡材料制成。

可选地，所述红外敏感器件还包括透明电极层，所述透明电极层设置于所述红外吸收层和所述铁电材料层之间。

可选地，所述透明电极层为氧化铟锡电极层。

可选地，所述初始化电极与所述红外吸收层同层设置。

根据本发明的另一个方面，还提供一种红外传感信号放大电路，所述红外传感信号放大电路包括上述的红外敏感器件。

可选地，所述红外传感信号放大电路包括：

两个所述红外敏感器件，其中，两个所述红外敏感器件的铁电材料层的极化方向不同；

一对匹配的互补型金属氧化物半导体晶体管，分别与两个所述红外敏感器件电连接。

可选地，两个所述红外敏感器件的铁电材料层的极化相反。