[发明专利]一种响应波段可选的非制冷红外探测器及其制备方法在审
申请号: | 202110100732.8 | 申请日: | 2021-01-26 |
公开(公告)号: | CN112834052A | 公开(公告)日: | 2021-05-25 |
发明(设计)人: | 马建华;黄志明;褚君浩 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海技术物理研究所 |
主分类号: | G01J5/20 | 分类号: | G01J5/20 |
代理公司: | 上海沪慧律师事务所 31311 | 代理人: | 郭英 |
地址: | 200083 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 响应 波段 可选 制冷 红外探测器 及其 制备 方法 | ||
1.一种响应波段可选的非制冷红外探测器,包括全波段响应的非制冷红外探测器(1),滤光片切换装置(2);其特征在于:
所述的一种响应波段可选的非制冷红外探测器自红外辐射方向依次为滤光片切换装置(2)、全波段响应的非制冷红外探测器(1);
所述的全波段响应的非制冷红外探测器(1)包括硅基CMOS读出电路(1-1),绝缘层(1-2),隔热层(1-3),热敏电阻薄膜(1-4),金属电极(1-5);
所述的全波段响应的非制冷红外探测器(1)自Si基CMOS读出电路(1-1)之上依次为绝缘层(1-2)、隔热层(1-3)、热敏电阻薄膜(1-4)和金属电极(1-5);
所述的绝缘层(1-2)为二氧化硅绝缘层,厚度为50nm;
所述的隔热层(1-3)为聚酰亚胺隔热层,厚度为0.8-1.2μm;
所述的热敏电阻薄膜(1-4)为锰钴镍氧热敏电阻薄膜,厚度为1.5-2.5μm;
所述的金属电极(1-5)为铬和金复合电极,厚度分别为30nm和150nm;
所述的滤光片切换装置(2)为圆盘形滤光片轮,中心对称开四个圆形窗口,窗口尺寸覆盖全波段响应的非制冷红外探测器(1),其中的三个窗口依次内嵌第一滤光片(3-1)、第二滤光片(3-2)和第三滤光片(3-3);
所述的第一滤光片(3-1)为短波红外1-2.5μm带通滤光片;
所述的第二滤光片(3-2)为中波红外3-5μm带通滤光片;
所述的第三滤光片(3-3)为长波红外8-14μm带通滤光片。
2.一种制备如权利要求1所述的一种响应波段可选的非制冷红外探测器的方法,其特征在于方法步骤如下:
1)在硅基CMOS读出电路上采用磁控溅射方法制备二氧化硅绝缘层,厚度为50nm;
2)在二氧化硅绝缘层上采用溶液旋涂法制备聚酰亚胺隔热层,厚度为0.8-1.2μm;
3)在聚酰亚胺隔热层上采用磁控溅射方法制备锰钴镍氧热敏电阻薄膜,厚度为1.5-2.5μm;
4)通过光刻、腐蚀、显影处理等光刻图形工艺,将锰钴镍氧热敏电阻薄膜制备成分立的锰钴镍氧薄膜探测元,露出硅基CMOS读出电路的电极;
5)通过光刻、腐蚀、显影处理等光刻图形工艺,采用磁控溅射方法或双离子束溅射方法在锰钴镍氧薄膜探测元的两端制备铬和金复合电极,铬和金复合电极在底端与CMOS读出电路的电极接触,厚度分别为30nm和150nm;
6)装配圆盘形滤光片轮,将滤光片轮中心对称开四个圆形窗口,其中的三个圆形窗口依次内嵌短波红外1-2.5μm带通滤光片、中波红外3-5μm带通滤光片和长波红外8-14μm带通滤光片,第四个圆形窗口为空白窗口。
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