[其他]硫化铅多晶薄膜的激光敏化方法

说明书

本发明是关于PbS红外光敏元件制造中敏化工艺的发明，敏化是制造PbS探测器关键的一环，敏化效果如何直接影响探测率大小。

据我们所知国内外，以往对PbS薄膜的敏化采用化学敏化法、炉中高温处理法，高温法做的器件与化学敏化法比较，稳定性好，响应时间常数小，但高温处理敏化条件较难掌握，重复性差，成品率不高，所用时间较长，即升温至550℃左右（需要一小时左右）然后恒温一小时再自然冷却至室温取出，每次敏化放片不多，且在敏化过程中敏化情况不能直接观察。

本发明的目的是提供一种PbS光敏元件制造中敏化新方法。

本发明采用激光器代替敏化炉，把化学沉淀在玻璃衬底上的薄膜用激光扩束照射（扫描）待敏元件而到达敏化效果。在大气环境中待敏元件吸收了激光后，由于光化学和热效应作用使表面生成对红外辐射敏感物质，从而达到敏化效果。敏化效果与功率密度有关。功率密度太大，薄膜表面挥发，功率密度太小，达不到敏化效果。其最佳功率密度范围是100瓦/厘米²～300瓦/厘米²。激光器的波长对薄膜的吸收是有影响的，因CO₂气体激光器转换效率高，价格较低，所以采用CO₂气体激光器较好。在敏化过程中通过观察元件的颜色变化来判断敏化情况，确定激光照射的时间。在照射过程中从本色灰白变黑然后暗红→褐色→深兰→浅兰→兰灰→灰色。初步判断时可选择浅兰→灰色之间为较好敏化效果范围。对敏化后的光敏元件进行退火处理可以提高其性能和稳定性，退火的温度范围在135±10℃时更有利于提高其性能和稳定性。

本发明的优点是成品率比高温炉处理方法高，敏化条件调节迅速，敏化速度快，1分钟左右即可敏化一化。在我们的试验中用激光法比用高温炉中处理成品率高一倍以上。本发明的方法也可适用于PbSe敏化。

本发明与高温炉处理方法相比制成的光敏元件各参数性能基本相同，优于高温法，且成本低，稳定性好。用此方法做的红外探测器可在致冷情况下或室温工作，可用于军事跟踪，探测，特别在导弹上使用，也可以用于火焰探测，测温，测湿。