[发明专利]红外焦平面探测器的芯片组件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种红外焦平面探测器的芯片组件及其制备方法。红外焦平面探测器的芯片组件，包括：锑化铟芯片；一氧化硅薄膜，设于锑化铟芯片的背面。采用本发明，通过采用一种机械附着力、硬度及应力、以及化学性质稳定性均比硫化锌还高的一氧化硅作为制备锑化铟芯片背增透薄膜的薄膜材料，可以避免背增透薄膜脱模的情况，提高探测器性能的稳定性，且一氧化硅薄膜表面光洁，一氧化硅薄膜的附着力、牢固度满足了红外焦平面探测器使用的环境要求，提高了批量生产红外焦平面探测器的合格率，有利于降低成本。

技术领域

本发明涉及红外探测器技术领域，尤其涉及一种红外焦平面探测器的芯片组件及其制备方法。

背景技术

红外焦平面探测技术具有光谱响应波段宽、可获得更多地面目标信息、能昼夜工作等显著优点，广泛应用于农牧业、森林资源的调查、开发和管理、气象预报、地热分布、地震、火山活动，太空天文探测等领域。

锑化铟(InSb)是高性能红外焦平面探测器的核心材料，通过器件工艺制备芯片后，正面与读出电路互联后，芯片整体粘附在玻璃基板上，锑化铟(InSb)材料向上，先后采用机械研磨或车削、机械抛光和化学抛光的方法，减薄和抛光芯片。红外光从抛光后锑化铟(InSb)芯片的正面入射，当入射光照射到探测器上时，在表面会发生反射，减小了到达吸收层的光的能量，从而降低了探测器的响应率，同时这些反射会在探测器内形成杂散光，影响探测器的信号。

为了使足够的红外光能够到达探测器，保证探测器的性能，背减抛光后的锑化铟(InSb)芯片需要镀制一层薄膜材料作为增透膜。一般制备锑化铟(InSb)芯片背增透薄膜材料为硫化锌(ZnS)。由于硫化锌(ZnS)薄膜材料的机械附着力、硬度及应力、化学性质稳定性差，制备后背增透薄膜在与探测器低温环境条件下(一般为77K)发生脱膜的现象，从而降低了器件性能及其均匀性。

发明内容

本发明实施例提供一种红外焦平面探测器的芯片组件及其制备方法，用以解决现有技术中芯片与背增透薄膜脱模的问题。

根据本发明实施例的红外焦平面探测器的芯片组件，包括：

锑化铟芯片；

一氧化硅薄膜，设于所述锑化铟芯片的背面。

根据本发明的一些实施例，所述一氧化硅薄膜的透明波段在0.4微米至9微米之间。

在本发明的一些实施例中，所述一氧化硅薄膜的折射率为1.80。

根据本发明的一些实施例，所述一氧化硅薄膜完全覆盖所述锑化铟芯片的背面。

根据本发明的一些实施例，所述锑化铟芯片的厚度在10微米至20微米之间；

所述一氧化硅薄膜的厚度在至之间。

根据本发明实施例的红外焦平面探测器，包括：

芯片组件，所述芯片组件为如上所述的红外焦平面探测器的芯片组件。

根据本发明实施例的如上所述红外焦平面探测器的芯片组件的制备方法，包括：

制备锑化铟芯片，并将所述锑化铟芯片放入具备真空环境的制膜设备中；

将一氧化硅薄膜制备于所述锑化铟芯片的背面。

根据本发明的一些实施例，所述将锑化铟芯片放入具备真空环境的制膜设备中，包括：

将所述锑化铟芯片放入制膜设备的真空腔室的工件转动系统上；

对所述真空腔室抽真空；

将所述工件转动系统的转速调整在每秒40至80转之间；

将所述工件转动系统的加热温度调整在0摄氏度至60摄氏度之间并持续预设时间段，所述预设时间段的时长在20分钟至50分钟之间。