[发明专利]红外探测器像元结构及其制备方法

摘要

本发明的红外探测器像元结构及其制备方法，包括具有红外吸收层的键合衬底和以及与键合衬底相键合的底部硅层，在底部硅层中形成第一密闭空腔，以及围绕第一密闭空腔形成真空态的第二密闭空腔；第一密闭空腔被红外吸收层和层间介质封闭，第一密闭空腔中填充红外敏感气体；在第一密闭空腔下方和上方周围分别具有第一开口、第二开口和第三开口，用于将像元结构与其它区域隔离；红外光依次穿过红外吸收层后进入第一密闭空腔中，使得红外敏感气体受到该过滤的红外光照射而产生能量变化，从而对第一导电类型沟道和第二导电类型沟道产生应力，使第一MOS器件和第二MOS器件分别产生相反的电信号，形成差分输出，本发明探测方便且探测精度高。

主权项

1.一种红外探测器像元结构，其特征在于，包括键合衬底、键合于所述键合衬底上的底部硅层、以及位于底部硅层上的压电转换结构；其中，所述键合衬底中具有红外吸收层；红外吸收层用于吸收红外光；所述底部硅层中包括填充有红外敏感气体的第一密闭空腔；红外敏感气体是受到红外照射而产生能量变化的气体；压电转换结构位于所述第一密闭空腔上方，其包括具有第一导电类型沟道的第一MOS器件和围绕所述第一MOS器件外围的具有第二导电类型沟道的第二MOS器件；第一导电类型与第二导电类型相反；第一导电类型沟道对应于所述第一密闭空腔上方中间区域，第二导电类型沟道横跨于所述第一密闭空腔侧壁上方的部分层间介质上且围绕所述第一导电类型沟道设置；红外光进入红外吸收层，部分红外光被红外吸收层吸收，没有被红外吸收层吸收的红外光进入所述第一密闭空腔中，所述第一密闭空腔中的红外敏感气体受到所需波段的红外光照射而产生能量变化，所述第一密闭空腔中间区域对所述第一导电类型沟道产生压应力，所述第一密闭空腔的侧壁对所述第二导电类型沟道产生拉应力，从而使第一MOS器件和第二MOS器件分别产生相反的电信号，形成差分输出。