[发明专利]面向医疗应用且与半导体工艺兼容的红外成像芯片

权利要求书

1.一种面向医疗应用且与半导体工艺兼容的红外成像芯片，其特征在于，包括：半导体衬底、微桥结构以及电连接支撑柱；

其中，所述电连接支撑柱位于半导体衬底上，所述电连接支撑柱与所述微桥结构连接，以使所述微桥结构悬置于所述半导体衬底上方；所述微桥结构内设有可变电容，在所述微桥结构吸收红外光后所述可变电容的电容量发生变化；

所述半导体衬底为P型衬底，在所述半导体衬底内形成有两个第一N型区域，在两个第一N型区域的上方形成第一栅介质层，在所述第一栅介质层上形成有第一栅电极；在其中一个第一N型区域周围形成有第一源电极，在另一个第一N型区域周围形成有第一漏电极，在半导体衬底内形成第一衬底端；将所述第一源电极、所述第一漏电极以及第一衬底端连接后以形成固定电容晶体管的第一端，所述第一栅电极作为所述固定电容晶体管的第二端；所述第一栅电极连接幅值固定的电源端，所述电容晶体管的第一端与所述可变电容的第二端连接后与所述半导体衬底内的处理电路的输入端连接，所述固定电容晶体管的电容量等于所述可变电容的初始量；当所述微桥结构吸收红外光后，所述可变电容或者所述固定电容晶体管向所述处理电路的输入端放电，通过监测放电电流获得红外光强度。

2.根据权利要求1所述的红外成像芯片，其特征在于，在所述半导体衬底内形成有两个第二N型区域，在两个第二N型区域的上方形成第二栅介质层，在所述第二栅介质层上形成有第二栅电极；在其中一个第二N型区域周围形成有第二源电极，在另一个第二N型区域周围形成有第二漏电极，以形成可变电阻，所述第二漏电极作为所述可变电阻的第一端，所述第二源电极为所述可变电阻的第二端，所述可变电阻的第一端与所述可变电容的第二端连接；

在所述半导体衬底内形成有两个第三N型区域，在两个第三N型区域的上方形成第三栅介质层，在所述第三栅介质层上形成有第三栅电极；在其中一个第三N型区域周围形成有第三源电极，在另一个第三N型区域周围形成有第三漏电极，在半导体衬底内形成第三衬底端，所述第三漏电极、所述第三源电极与第三衬底端连接后以形成滤波电容，所述第三衬底端为所述滤波电容的第一端，所述第三栅电极为所述滤波电容的第二端，所述滤波电容的第一端与所述可变电容的第二端连接，所述滤波电容的第二端连接幅值可调的电源端。

3.根据权利要求1或2所述的红外成像芯片，其特征在于，所述微桥结构包括：沿着远离所述半导体衬底的方向从上到下依次设置的上微桥结构、中微桥结构以及下微桥结构；

其中，所述上微桥结构包括：上微桥面、多个第一上悬垂电极和多个第二上悬垂电极；所述中微桥结构包括：中微桥面、多个第一中悬垂电极和多个第三中悬垂电极；

所述上微桥面与所述中微桥面相对设置，所述多个第一中悬垂电极的一端和所述多个第三中悬垂电极的一端均与所述中微桥面的同所述上微桥面相对的一侧连接，所述多个第一上悬垂电极的一端和所述多个第二上悬垂电极的一端均与所述上微桥面的同所述中微桥面相对的一侧连接；

所述第二上悬垂电极的长度小于所述第一上悬垂电极的长度的一半，所述第三中悬垂电极的长度小于所述第一中悬垂电极的长度的一半；

所述第一上悬垂电极和所述第二上悬垂电极上均覆盖有电极吸收层，所述第一中悬垂电极和所述第三中悬垂电极上均覆盖有电极吸收层；

每个所述第二上悬垂电极位于两个所述第一上悬垂电极之间，每个所述第三中悬垂电极位于两个所述第一中悬垂电极之间；

且每个第一上悬垂电极与至少一个所述第一中悬垂电极相邻设置，且每个所述第一中悬垂电极与至少一个所述第一上悬垂电极相邻设置；

电极吸收层包括从外到内依次设置的氮化硅薄膜层、氮氧化硅薄膜层以及二氧化硅薄膜层。