[发明专利]一种红外探测器芯片

说明书

本发明提供一种红外探测器芯片，其特征在于：它包括硅衬底（1），在硅衬底（1）上设有支撑层（2），在支撑层（2）上设有一组热电偶层，在热电偶层与支撑层（2）上覆盖有钝化层（6），在硅衬底（1）上还设有空腔（12），相邻的热电偶层之间通过引线（11）连通。本发明具有结构简单、制造方便，在保证芯片响应灵敏度的同时有效减小了芯片和红外吸收支撑薄膜的面积，使红外吸收支撑薄膜的刚度提高，从而提高芯片整体可靠性。

技术领域：

本发明涉及半导体技术领域，具体地说就是一种红外探测器芯片。

背景技术：

红外探测器是基于红外辐射使半导体材料产生物理特性变化的一种器件。红外探测器以微电子技术和半导体技术为基础，利用吸收层材料吸收物体发出的红外光并转换成电信号或者其他形式的能量，然后经过后续处理分析加以应用，具有非接触测温、小体积、高灵敏度、成本低的特点，能够检测很小的温度变化。因此，受到国内外研究人员越来越多的关注，同时被广泛地应用于军事和民用领域。

基于塞贝克原理的红外探测器芯片，组成热电偶的两种材料需要有较大的塞贝克系数，系数越大，器件的响应灵敏度越高。常用的热电偶材料有单晶硅/金属铝，P型多晶硅/金属铝,N型多晶硅/金属铝,P型多晶硅/N型多晶硅。众多热电偶材料中，单晶硅的塞贝克系数相对较大，采用单晶硅/单晶硅作为热电偶材料，可有效提高器件的响应灵敏度，同时减小芯片面积。

热电堆红外探测器是通过塞贝克效应原理工作的，两种具有不同逸出功的材料相互串联形成闭环回路。其中相互接触位置中温度较高的一端被称为热结，温度较低的一端被称为冷结，冷结与热结之间形成温度梯度场，载流子沿着梯度降低的方向移动，形成电势差。

发明内容：

本发明就是为克服现有技术中的不足，提供一种红外探测器芯片。

本申请提供以下技术方案：

一种红外探测器芯片，其特征在于：它包括硅衬底，在硅衬底上设有支撑层，在支撑层上设有一组热电偶层，在热电偶层与支撑层上覆盖有钝化层，在硅衬底上还设有空腔，相邻的热电偶层之间通过引线连通。

在上述技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案；

所述的热电偶层包括从下向上依次分布的单晶硅Ⅱ、绝缘层和单晶硅Ⅰ，所述单晶硅Ⅱ上设有第三连接部和第四连接部，在单晶硅Ⅰ上设有第一连接部和第二连接部。

所述单晶硅Ⅱ和绝缘层面积相同，单晶硅Ⅰ面积小于绝缘层，在单晶硅Ⅰ与绝缘层之间形成有台阶。

所述第一连接部和第三连接部位于热电偶层的一端端部，所述第二连接部和第四连接部位于热电偶层的另一端端部。

所述热电偶层上的第二连接部与相邻的另一个热电偶层上的第四连接部之间通过引线连通；所述同一个热电偶层上的第一连接部和第三连接部之间设有对应配合的第二引线。

所述的第一连接部和第三连接部位于空腔的上方。

所述空腔为半球结构或矩形结构或梯型结构。

所述的单晶硅Ⅰ和单晶硅Ⅱ为P型单晶硅或者N型单晶硅。

发明优点：

本发明具有结构简单、制造方便，在保证芯片响应灵敏度的同时有效减小了芯片和红外吸收支撑薄膜的面积，使红外吸收支撑薄膜的刚度提高，从而提高芯片整体可靠性。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的部分俯视图。

具体实施方式：

如图1和2所示，一种红外探测器芯片，它包括硅衬底1，在硅衬底1上分布有支撑层2。