[发明专利]一种硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器及制备方法

权利要求书

1.一种硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器，包括锰钴镍氧敏感元(1)，硅介质超表面结构层(2)，金属下电极(3)，氧化铝衬底(4)，导热硅脂(5)，上电极(6)，金线焊丝(7)，器件引脚(8-9)，器件管座(10)，其特征在于：

所述的探测器结构如下：在氧化铝衬底(4)的上方依次为金属下电极(3)，锰钴镍氧敏感元(1)和硅介质超表面结构层(2)；在锰钴镍氧敏感元(1)表面，硅介质超表面结构层(2)的外圈，是上电极(6)；氧化铝衬底(4)通过导热硅脂(5)粘贴在器件管座(10)上；上电极(6)与器件引脚(9)用金线焊丝(7)相连，金属下电极(3)与器件引脚(8)用金线焊丝(7)相连。

2.根据权利要求1所述的硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器，其特征在于：所述的氧化铝衬底(4)为非晶氧化铝宝石片，厚度为100um。

3.根据权利要求1所述的硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器，其特征在于：所述的锰钴镍氧敏感元(1)厚度为1um-1.35um。

4.根据权利要求1所述的硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器，其特征在于：所述的硅介质超表面结构层(2)厚度为0.5um-0.6um，方块结构的周期为4.5um-5.7um，占空比为0.25。

5.根据权利要求1所述的硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器，其特征在于：所述的上电极(6)是宽度为50um的环形镂空金属框，材料为Cr薄膜30nm，Au薄膜300nm。

6.一种制备如权利要求1所述的硅介质超表面的非制冷红外窄带探测器的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在非晶氧化铝衬底上，用热蒸发的方法，依次沉积30nm铬和300nm的金膜，作为金属下电极；再在金属下电极上，采用射频磁控溅射生长方法，常温条件下沉积厚度为1um-1.35um的锰钴镍氧热敏薄膜；

2)在锰钴镍氧敏感元材料上，用电子束蒸发的方法，在超高真空环境下，沉积厚度为0.5um-0.6um多晶硅介质层；

3)在硅介质薄膜表面光刻设计的图形，曝光显影后，使用等离子体刻蚀工艺，在敏感元薄膜上形成特定刻蚀图案和刻蚀深度的硅介质超表面结构层；

4)在已经刻蚀的硅介质超表面区域的外圈，套刻显影处理后，获得电极图案，使用热蒸发镀制铬金电极，剥离后，获得探测元；

5)在硅介质超表面和上电极外圈，光刻显影出待刻蚀的台面图形，采用湿法和干法相结合的刻蚀工艺，刻蚀出探测元的台面，露出下电极；

6)机械划片探测元部分后，粘贴在底座的中心；使用金丝点焊技术，将上、下电极分别与器件引脚相连，实现电学导通，完成封装。