[发明专利]超构材料非制冷红外焦平面多色偏振探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种超构材料非制冷红外焦平面多色偏振探测器，其特征在于，包括阵列排列的多个探测器像素单元，所述像素单元包括基底结构、微桥结构和超构材料吸收体结构；

所述基底结构包括包含读出电路的硅衬底和设置在所述硅衬底上的第一金属电极层；

所述微桥结构包括支撑层、热敏层、第二金属电极层和钝化层，用于构成非制冷红外焦平面；

所述超构材料吸收体结构包括设在所述钝化层之上的金属底层、设在所述金属底层之上的介质层和设在所述介质层之上的金属阵列层，所述金属阵列层包括若干个依次排列的金属阵列，实现对红外波段的偏振选择和对红外波段的波长选择；

其中相邻两行两列的四个所述像素单元为一个像元，每个所述像元中的多个所述像素单元的结构相同，相互之间通过旋转得到。

2.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述支撑层上设有第一通孔，所述第一通孔终止于所述第一金属电极层，所述支撑层上方设有所述热敏层，所述热敏层上设有第二通孔，所述第二通孔终止于所述支撑层，在所述热敏层上设有第二金属电极层，所述第二金属电极层包括设在所述第一通孔内的金属电极和设在所述第二通孔内的金属连线，所述第二金属电极层及所述热敏层上方设有所述钝化层。

3.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述读出电路与所述第一金属电极层电连接。

4.根据权利要求1或2所述的探测器，其特征在于，所述支撑层和所述钝化层为二氧化硅、氮化硅或二者的复合多层薄膜，所述支撑层的厚度不超过500nm，所述钝化层的厚度不超过150nm，所述热敏层为氧化钒，厚度不超过100nm。

5.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述金属底层和所述金属阵列层的材料为金，所述金属底层厚度不超过150nm，所述金属阵列层的厚度不超过200nm。

6.根据权利要求1或5所述的探测器，其特征在于，所述金属阵列层为周期性的矩形阵列，周期小于待测红外波段的最小波长。

7.一种超构材料非制冷红外焦平面多色偏振探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在包含读出电路的硅衬底上制作第一金属电极层，并对所述第一金属电极层进行图形化处理，使其与所述读出电路电连接；

步骤2：在所述含有读出电路的硅衬底上沉积牺牲层，并对所述牺牲层进行图形化处理，在图像化处理后的牺牲层上沉积微桥结构；

步骤3：在所述微桥结构上沉积第三金属层，并对所述第三金属层进行图形化处理，以形成所述超构材料吸收体的金属底层；

步骤4：在图形化处理后的所述第三金属层上沉积介质层，并对所述介质层进行图形化处理，以形成所述超构材料吸收体的介质层；

步骤5：在图形化处理后的所述介质层上沉积第四金属层，并对所述第四金属层进行图形化处理，以产生所述超构材料吸收体的两种图形化的周期性金属阵列层；

步骤6：释放所述牺牲层。