[发明专利]一种基于超表面的非制冷红外成像传感器

摘要

本发明涉及一种基于超表面的非制冷红外成像传感器，包括双层非制冷红外探测器，双层非制冷红外探测器包括半导体衬底和探测器本体，探测器本体包括第一层悬空结构和第二层悬空结构，第一层悬空结构包括金属反射层、绝缘介质层、金属电极层、电极保护层、第一支撑层、热敏保护层和热敏层，第二层悬空结构包括超材料支撑层和超材料支撑保护层，在超材料支撑保护层上设有超材料结构，所述超材料结构采用NiCr或/和Al，其厚度在12～30nm之间；制备工艺简单，能与CMOS工艺兼容，且能够实现多色探测、宽波段探测、窄谱探测等功能。

主权项

1.一种基于超表面的非制冷红外成像传感器,其特征在于，包括双层非制冷红外探测器，所述双层非制冷红外探测器包括包含读出电路的半导体衬底和带微桥支撑结构的探测器本体，所述探测器本体包括第一层悬空结构和第二层悬空结构，所述第二层悬空结构设置在所述第一层悬空结构上，所述第一层悬空结构包括金属反射层、绝缘介质层、金属电极层、电极保护层、第一支撑层、热敏保护层和热敏层，所述第二层悬空结构包括超材料支撑层和设置在所述超材料支撑层上的超材料支撑保护层，在超材料支撑保护层上设有超材料结构；所述超材料结构包括呈矩阵排列的四个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，在四个区域内分别设有第一超材料结构、第二超材料结构、第三超材料结构和第四超材料结构，所述第一超材料结构和第三超材料结构的形状相同，所述第二超材料结构与所述第四超材料结构的形状相同；所述第一超材料结构为包括矩形框体和设置在所述矩形框体的中间部位的矩形中心板，所述矩形框体和所述矩形中心板之间设有纵横交错的横筋和竖筋，所述矩形框体、横筋和竖筋之间形成多个矩形镂空，所述矩形中心板的面积等于相邻四个矩形镂空及其之间的横筋和竖筋的面积和，所述矩形框体、横筋和竖筋的厚度为12nm，材料为N i Cr；所述第二超材料结构为凹字型结构，材料为Al，厚度为30nm。