[发明专利]一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法

摘要

一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法涉及红外探测技术领域，解决了制备方法所得红外探测器吸收率较低的问题，包括制备压电谐振器；压电谐振器上依次制备金属反射层、介质层和金属阵列层；制备读出集成电路衬底；连接读出集成电路衬底和压电谐振器。本发明的制备方法具有集成制造、批量生产、成本低廉等优势；通过在压电谐振器表面集成金属反射层、介质层和金属阵列层，利用金属阵列层实现对红外光谱的增强吸收，吸收能量作用于压电谐振器上，将吸收率提高到80％以上，同时增加了非制冷红外探测器对入射频谱的选择性。该方法所制得的非制冷红外探测器既有传统非制冷红外探测的优点，同时响应快速、探测灵敏度高。

主权项

1.一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、取得硅基底(2-6)；/nS2、在硅基底(2-6)上制备左通孔(2-18)、右通孔(2-17)和凹槽(2-19)；所述凹槽(2-19)位于硅基底(2-6)上表面上，左通孔(2-18)和右通孔(2-17)分居凹槽(2-19)两侧且均贯穿硅基底(2-6)上下表面；/nS3、在左通孔(2-18)内制备左通孔电极(2-8)，在右通孔(2-17)内制备右通孔电极(2-7)，在左通孔电极(2-8)下端、硅基底(2-6)下表面制备第一电极(2-4)，在右通孔电极(2-7)下端、硅基底(2-6)下表面制备第二电极(2-5)；/nS4、利用牺牲层材料填充凹槽(2-19)制备牺牲层(2-29)，所述牺牲层(2-29)覆盖硅基底(2-6)上表面，牺牲层(2-29)的厚度大于凹槽(2-19)的深度；/nS5、将硅基底(2-6)上表面进行平坦化处理直至牺牲层(2-29)和硅基底(2-6)上表面共面；/nS6、在S5所得的硅基底(2-6)和牺牲层(2-29)的上表面制备底电极(2-3)；所述底电极(2-3)覆盖S5所得的牺牲层(2-29)，底电极(2-3)连接左通孔电极(2-8)；/nS7、在底电极(2-3)上表面上制备压电层(2-2)；/nS8、在压电层(2-2)上表面上制备顶电极(2-1)；所述顶电极(2-1)连接右通孔电极(2-7)；/nS9、在顶电极(2-1)上表面上制备金属反射层(3-3)；/nS10、在金属反射层(3-3)上表面上制备介质层(3-2)；/nS11、在介质层(3-2)上表面上制备金属阵列层(3-1)，所述金属阵列层(3-1)、介质层(3-2)和金属反射层(3-3)构成表面等离激元(3)，所述表面等离激元(3)实现对红外光谱的增强吸收；/nS12、刻蚀S5所得的牺牲层(2-29)，得到空腔(2-9)，压电谐振器(2)制备完成；/nS13、制备读出集成电路衬底(1)；/nS14、读出集成电路衬底(1)键合第一电极(2-4)和第二电极(2-5)，得到非制冷红外探测器，制备完成。/n