[发明专利]一种低暗电流的大阵面铟砷化镓MSM结构光电混频探测器阵列及其制造方法

权利要求书

1.一种低暗电流的大阵面铟砷化镓MSM结构光电混频探测器阵列，其特征在于，所述阵列包括焦平面面阵；所述MSM焦平面面阵一侧表面设有光敏面；所述光敏面上设有64×64个像元，所述MSM焦平面面阵另一侧表面与所述光敏面相对应的位置上依次覆盖有缓冲层、吸收层、缓变层和势垒增强层；沿所述势垒增强层的中心线位置上依次设有五对背靠背肖特基。

2.根据权利要求1所述光电混频探测器阵列，其特征在于，所述MSM焦平面面阵为矩形面阵，在设有光敏面的一侧所述MSM焦平面面阵表面上，靠近所述MSM焦平面面阵的上下两侧面阵边缘的面阵表面上分别设有信号LO输入奇数列和信号LO输入偶数列；在靠近所述MSM焦平面面阵的左右两侧面阵边缘的面阵表面上分别设有信号输出奇数列和信号输出偶数列；在设有光敏面的一侧所述MSM焦平面面阵表面的一个顶角位置上设有标记起点，在区别于标记起点所在顶角的另两个顶角处设有GND接地点。

3.根据权利要求1或2所述光电混频探测器阵列，其特征在于，所述焦平面面阵的面积为5×5m²；光敏面的面积为4.3×4.3m²；每个像元的尺寸为60×60μm²；所述信号LO输入奇数列、信号LO输入偶数列、信号输出奇数列和信号输出偶数列均包含32个端点。

4.根据权利要求1所述光电混频探测器阵列，其特征在于，所述缓冲层采用InAlAs材料制成，所述缓冲层的厚度为300nm；所述吸收层采用InGaAs材料制成，所述吸收层的厚度为1000nm；所述缓冲层采用InGaAlAs材料制成，所述缓变层的厚度为25nm；所述吸收层采用InAlAs SEL材料制成，所述势垒增强层的厚度为10nm。

5.根据权利要求1所述光电混频探测器阵列，其特征在于，所述背靠背肖特基采用Pt/Ti/Pt/Au势垒金属电极。

6.据权利要求1所述光电混频探测器阵列，其特征在于，所述阵列上设有钝化膜；所述钝化膜采用PECVD淀积低应力SiNx薄膜；所述钝化膜覆盖阵列芯片表面。

7.一种权利要求1所述光电混频探测器阵列的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：利用光刻机对圆片进行台面光刻；

步骤二：利用化学湿法腐蚀工艺或等离子干法刻蚀工艺对有源区台面进行腐蚀隔离；

步骤三：利用利用SiN和SiO2双层介质对焦平面阵列表面进行钝化，在芯片表面形成PECVD淀积低应力SiNx钝化膜；

步骤四：通过涂胶、光刻和显影工艺对阵列芯片进行窗口光刻；

步骤五：在等离子刻蚀设备上利用光刻胶作掩膜进行介质刻蚀；

步骤六：利用光刻机对阵列芯片进行势垒图形光刻；

步骤七：利用电子束蒸发设备对阵列芯片进行金属蒸发；

步骤八：利用利用SiN和SiO2双层介质对阵列芯片进行钝化，在芯片表面上形成PECVD淀积低应力SiNx钝化膜；

步骤九：利用光刻机在像元互联孔位置上进行孔光刻；

步骤十：利用等离子刻蚀设备对互联孔进行介质刻蚀；

步骤十一：利用磁控溅射设备对阵列表面进行TiAu溅射；

步骤十二：利用电镀金工艺对像元进行电镀互联；

步骤十三：利用机械磨片减薄设备对阵列圆片进行背面减薄。

8.根据权利要求7所述光电混频探测器阵列的制造方法，其特征在于，一次布线SiN介质厚度为1000nm,一次布线和二次布线之间的SiN和SiO2介质厚度为1000nm和1200nm。