[实用新型]用于高密度面阵性能验证的测试结构

说明书

本专利公开了一种用于高密度面阵性能验证的测试结构，所述结构包括半绝缘InP衬底、N型InP缓冲层、InGaAs吸收层、N型InP帽层、光敏区、P电极、N电极。光敏区由18组有效面积为60μmⅹ60μm的探测器光敏元阵列组成，每组探测器阵列共同引出一个P电极，所有探测器阵列共用一个N电极。本专利的优点在于：1、通过测试结构的制备和测试，可以对比不同阵列设计的性能，为大面阵设计提供理论依据；2、中心距较小的面阵测试复杂，且测试结果受到其他因素影响，而本专利公布的测试结构测试步骤简便易操作，可以直接得到面阵的性能参数。

技术领域

本专利属于红外及光电子领域，具体为一种用于高密度面阵性能验证的测试结构。所述的高密度是指光敏元中心距20μm以下。

背景技术

红外焦平面阵列技术已经成为当今红外成像技术发展的主要方向，焦平面探测器在成像系统中有广泛的应用。为了提高系统的空间分辨率，焦平面探测器向更大面阵规模、更高像元密度的方向发展。

当焦平面探测器的光敏元尺寸减小至20μm及以下时，扩散孔的形状、尺寸以及扩散孔之间的距离都可能成为影响探测器性能的因素，不同的阵列设计可能会造成探测器暗电流、电容、光谱响应、信号与噪声的差异，甚至可能会影响探测器像元能否正常工作。需要有效的测试结构，进行性能分析，从而为大规模面阵的设计提供合适的阵列结构。此外当面阵规模增大，中心距减小，直接对探测器面阵性能进行验证十分困难，需要在完成焦平面芯片的倒焊互联、基板粘接、引线键合等一系列复杂工艺过程，方能进行焦平面性能测试来评估探测器性能的测试，且测试结果不能直接反映探测器性能，受到电路芯片性能以及工艺过程影响。为此专利一种有效的测试结构进行高密度面阵性能验证十分重要。

发明内容

本专利提供一种用于高密度面阵性能验证的测试结构，以解决现存的上述技术问题。

本专利公开了一种用于高密度面阵性能验证的测试结构，所述结构包括半绝缘InP衬底(1)、N型InP缓冲层(2)、InGaAs吸收层(3)、N型InP帽层(4)、光敏区(5)、P电极(6)、N电极(7)。其特征在于，光敏区由18组有效面积为60μmⅹ60μm的探测器光敏元阵列组成，每组探测器阵列共同引出一个P电极，所有探测器阵列共用一个N电极。

第1-6组阵列规模为6ⅹ6，扩散孔中心距为10μm。其中第1-3组扩散孔形状为方形，边长分别为3μm、4μm、5μm；第4-6组扩散孔形状为圆形，直径分别为3μm、4μm、5μm。第7-12组阵列规模为4ⅹ4，扩散孔中心距为15μm。其中第7-9组扩散孔形状为方形，边长分别为8μm、9μm、10μm；第10-12组扩散孔形状为圆形，直径分别为8μm、9μm、10μm。第13-18组阵列规模为3ⅹ3，扩散孔中心距为20μm。其中第13-15组扩散孔形状为方形，边长分别为13μm、14μm、15μm；第16-18组扩散孔形状为圆形，直径分别为13μm、14μm、15μm。

本专利的优点在于：

1、通过上述测试结构的制备和暗电流、电容、响应光谱、信号与噪声测试；对测试数据进行处理，可以对比不同阵列设计的性能，为大面阵设计提供理论依据；

2、对于中心距较小的面阵，测试性能参数需要与电路倒焊后进行焦平面测试，测试步骤复杂，而本专利公布的测试结构和测试方法简便易操作，可以方便的得到面阵的性能参数；

附图说明

图1为本专利的测试结构示意图；

图2为本专利的具体实施方式中的暗电流测试结果，其中图(a)为圆形扩散孔阵列的暗电流测试结果，图(b)为方形扩散孔阵列的暗电流测试结果。

图3为本专利的具体实施方式中的电容测试结果；

图4为本专利的具体实施方式中的响应光谱测试结果；

具体实施方式