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一種紅外探測器及其制作方法與流程

文檔序號:12086444閱讀:608來源:國知局
一種紅外探測器及其制作方法與流程

本申請涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種紅外探測器及其制作方法。



背景技術(shù):

紅外成像系統(tǒng)是依靠目標與背景的輻射產(chǎn)生景物圖像的系統(tǒng),能24小時全天候工作,并能透過偽裝探測出隱蔽的熱目標。紅外探測器是紅外成像系統(tǒng)的核心組件,能夠依光電效應(yīng)和熱電效應(yīng)將入射的紅外光信號轉(zhuǎn)變化電信號輸出。

目前應(yīng)用的紅外探測器有多種類型,其中利用微測輻射熱技術(shù)制作的紅外探測器,將微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)工藝和器件結(jié)構(gòu)結(jié)合,具有良好的發(fā)展前景。

由于在大氣環(huán)境中,目標物體的紅外輻射僅能在1~2.5μm、3~5μm和8~14μm三個窗口內(nèi)才能有效地傳輸。如何針對此波段范圍內(nèi)的紅外光進行探測成為本領(lǐng)域亟待解決的問題。

當前非制冷紅外成像波段主要集中在長波紅外波段(8μm~14μm),而成像波段位于中波紅外波段(3μm~5μm)的產(chǎn)品比較少,因此探測器的探測目標、范圍和精度都受到了很大的限制。

由于長波紅外成像和中波紅外成像各具優(yōu)點,且提供不同的光譜信息,人們就開始探索是否可以研發(fā)一種能夠同時實現(xiàn)在中波紅外和長波紅外兩個波段內(nèi)均能獲取目標物體的信息的紅外探測器。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種紅外探測器及其制作方法,以實現(xiàn)同時在中波紅外和長波紅外兩個波段內(nèi)均能獲取目標物體信息的紅外探測器的目的。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明實施例提供了如下技術(shù)方案:

一種紅外探測器,包括:

襯底;

位于所述襯底表面的反射部;

位于所述反射部背離所述襯底一側(cè),且懸空設(shè)置的微橋,所述襯底與所述微橋圍成的空腔形成光學諧振腔;

所述微橋包括:沿所述光學諧振腔向背離所述襯底一側(cè)方向上依次設(shè)置的支撐層、熱敏層和鈍化層;

位于所述鈍化層背離所述襯底一側(cè)的圖形化薄膜;其中,

所述圖形化薄膜用于對入射的紅外光進行表面等離子體增強吸收;所述光學諧振腔及所述反射部用于將入射至所述襯底表面的紅外光反射至所述熱敏層;所述熱敏層用于對所述圖形化薄膜吸收的紅外光以及反射的紅外光的能量進行吸收并轉(zhuǎn)化為電信號輸出。

可選的,所述支撐層的材料為氮化硅或氧化硅或碳化硅,其厚度的取值范圍為50nm~250nm,包括端點值;

所述熱敏層的材料為氧化釩或氧化鈦或非晶硅或非晶鍺或非晶鍺硅或鍺硅氧化物,其厚度的取值范圍為30nm~200nm,包括端點值;

所述鈍化層的材料為氮化硅或氧化硅或碳化硅,其厚度的取值范圍為50nm~250nm,包括端點值。

可選的,所述光學諧振腔位于所述反射部與所述支撐層之間,所述反射部與所述支撐層之間的距離的取值范圍為10nm~1μm,包括端點值。

可選的,所述反射部與所述支撐層之間的距離的取值范圍為300nm~700nm,包括端點值。

可選的,所述圖形化薄膜的材料為預設(shè)金屬材料;

所述預設(shè)金屬材料為能夠產(chǎn)生表面等離子體增強吸收效應(yīng)的金屬或合金。

可選的,所述預設(shè)金屬材料為金、銀、鋁、鉑、鎳、鈦和鎢中的至少一種。

可選的,所述圖形化薄膜為呈周期性排列分布的圖形。

可選的,所述呈周期性排列分布的圖形為陣列式分布的圖形或者間插式分布的圖形。

可選的,所述呈周期性排列分布的圖形包括圓形、三角形、矩形、多邊形中的至少一種。

可選的,所述圓形的直徑的取值范圍為1.5μm~2.1μm,包括端點值。

可選的,所述圓形的周期的取值范圍為1μm~3μm,包括端點值;

所述圓形的周期指相鄰圓形的圓心之間的距離。

可選的,所述圖形化薄膜的厚度的取值范圍為50nm~150nm,包括端點值。

一種紅外探測器的制作方法,包括:

提供襯底;

在所述襯底表面形成反射層;

在所述反射層背離所述襯底一側(cè)形成犧牲層;

在所述犧牲層背離所述襯底一側(cè)形成支撐層;

在所述支撐層背離所述襯底一側(cè)形成熱敏層并圖形化;

在所述熱敏層背離所述襯底一側(cè)形成鈍化層;

在所述微橋背離所述襯底一側(cè)形成圖形化薄膜;

刻蝕出微橋,并去除所述犧牲層,以便釋放所述微橋。

可選的,所述犧牲層的材料包括聚酰亞胺、二氧化硅、多晶硅中的任一種。

可選的,所述熱敏層的材料包括氧化釩、氧化鈦、非晶硅、非晶鍺、非晶鍺硅或鍺硅氧化物。

可選的,所述鈍化層的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和碳化硅中的任一種;

所述支撐層的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和碳化硅中的任一種。

從上述技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明實施例提供了一種紅外探測器及其制作方法,所述紅外探測器的圖形化薄膜能夠?qū)崿F(xiàn)對紅外光表面等離子體增強吸收,配合所述反射部和所述光學諧振腔的共同作用,能夠提高所述紅外探測器同時針對中波紅外和長波紅外的吸收率及器件性能,為用戶提供了更為全面準確的探測信息。

并且所述紅外探測器對長波紅外波段的吸收特性可以通過控制所述光學諧振腔的高度區(qū)間進行調(diào)制,對中波紅外波段的吸收特性可以通過對所述圖形化薄膜的圖形分布及尺寸選擇進行調(diào)制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請的一個實施例提供的紅外探測器的一種結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本申請的一個具體實施例提供的紅外探測器的一種詳細結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本申請的一個實施例提供的紅外探測器的吸收光譜示意圖;

圖4(a)和圖4(b)為本申請的一個實施例提供的紅外探測器的吸收率光譜隨入射角變化示意圖;

圖4(c)為本申請的一個實施例提供的紅外探測器的吸收率隨紅外光波長的吸收曲線;

圖5(a)為本申請的一個實施例提供的紅外探測器中的圖形化金屬薄膜的結(jié)構(gòu)的截面示意圖;

圖5(b)為本申請的一個實施例提供的紅外探測器中的圖形化金屬薄膜的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖;

圖6(a)、(b)、(c)和(d)為本申請的一個實施例提供的紅外探測器中的圖形化金屬薄膜中的圖形分布示意圖;

圖7為本申請的一個實施例提供的一種紅外探測器的制作方法的流程示意圖;

圖8為本申請的一個具體實施例提供的一種紅外探測器的制作方法的流程示意圖;

圖9為本申請的一個實施例提供的紅外探測器的使用方法的一種流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本申請實施例提供了一種紅外探測器,如圖1所示,包括:

襯底10;

位于所述襯底10表面的反射部20;

位于所述反射部20背離所述襯底10一側(cè),且懸空設(shè)置的微橋30,所述襯底10與所述微橋30圍成的空腔形成光學諧振腔40;

所述微橋30包括:沿所述光學諧振腔40向背離所述襯底10一側(cè)方向上依次設(shè)置的支撐層31、熱敏層32和鈍化層33;

位于所述鈍化層33背離所述襯底10一側(cè)的圖形化薄膜50;其中,

所述圖形化薄膜50的形成,使得所述圖形化薄膜50與所述鈍化層33之間的界面,產(chǎn)生表面等離子體激元效應(yīng),該效應(yīng)促使紅外光的吸收增強;所述光學諧振腔40及所述反射部20用于將入射至所述襯底10表面的紅外光反射至所述熱敏層32;所述熱敏層32用于對所述圖形化薄膜50吸收的紅外光以及反射的紅外光的能量進行吸收并轉(zhuǎn)化為電信號輸出。

本申請實施例提供了所述紅外探測器能夠利用所述圖形化薄膜50實現(xiàn)對紅外光的表面等離子體增強吸收,并且能夠同時實現(xiàn)對中波紅外和長波紅外兩個波段的紅外光的增強吸收,所述圖形化薄膜50的表面等離子體增強效應(yīng)配合所述反射部20和所述光學諧振腔40的共同作用,可以同時提高所述紅外探測器對中波紅外和長波紅外兩個波段的吸收率及器件性能,為用戶提供了更為全面準確的探測信息。

并且所述紅外探測器對長波紅外波段的吸收特性可以通過控制所述光學諧振腔40的高度區(qū)間進行調(diào)制,對中波紅外波段的吸收特性可以通過對所述圖形化薄膜50的圖形分布及尺寸選擇進行調(diào)制。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,本申請的一個具體實施例提供了一種紅外探測器的具體結(jié)構(gòu),如圖2所示,在附圖2中,標號60表示與外圍電路連接的金屬接觸電極。

所述支撐層31的材料為氮化硅或氧化硅或碳化硅中的任意一種,其厚度的取值范圍為50nm~250nm,包括端點值;本申請對所述支撐層31的具體材料種類以及厚度的具體取值并不做限定,具體視實際情況而定。

所述熱敏層32的材料為氧化釩或氧化鈦或非晶硅或非晶鍺或非晶鍺硅或鍺硅氧化物,其厚度的取值范圍為30nm~200nm,包括端點值;但在本申請的其他實施例中,所述熱敏層32的材料只要為熱阻材料即可。本申請對所述熱敏層32的具體材料種類以及厚度的具體取值并不做限定,具體視實際情況而定。

所述鈍化層33的材料為氮化硅或氧化硅或碳化硅,其厚度的取值范圍為50nm~250nm,包括端點值。本申請對所述鈍化層33的具體材料種類以及厚度的具體取值并不做限定,具體視實際情況而定。

具體地,在本申請的一個具體實施例中,所述支撐層31使用氮化硅材料,采用等離子體增強化學氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)制作,厚度在0.1~1μm之間。熱敏層32使用氧化釩材料,采用磁控濺射方法制作,厚度大約為30~200nm。濺射時控制濺射功率為100~500W,氧分壓為0.5%~10%,濺射時間為5~60min,濺射完成后對熱敏薄膜進行退火以提高其熱敏特性,退火溫度為200~600℃。鈍化層33使用氮化硅材料,采用等離子體增強化學氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)制作,厚度在0.1~1μm之間。所述微橋30橋面上的圖形化薄膜50為一層金屬盤結(jié)構(gòu),用于增強紅外吸收。該金屬盤結(jié)構(gòu)可以是圓形,矩形、多邊形中的一種或者多種,厚度為40nm~150nm,包括端點值。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,在本申請的另一個實施例中,所述光學諧振腔40位于所述反射部20與所述支撐層31之間,所述反射部20與所述支撐層31之間的距離的取值范圍為10nm~1μm,包括端點值。具體而言,反射部20與支撐層31之間的距離對應(yīng)著所述光學諧振腔40的高度,當高度為10nm~1μm,可以同時實現(xiàn)長波和中波雙波段吸收;當所述光學諧振腔40的高度縮小到300nm~700nm范圍時,可實現(xiàn)長波(8~14μm)全部吸收,最小吸收率在70%以上,中波吸收峰位在5μm、4μm、3μm附近出現(xiàn),吸收率在85%以上。具體可如圖3所示,長波全部吸收,最小吸收率在70%以上;中波在4.8μm附近和3μm附近出現(xiàn)吸收峰,吸收率在85%以上,在附圖3中,標號H表示所述光學諧振腔40的高度,標號D表示構(gòu)成所述圖形化薄膜50的相鄰兩個圓盤之間的距離,標號L表示圓盤的直徑,D+L的值為所述圓盤的周期。所述紅外探測器可以實現(xiàn)寬角度探測,如圖4(a)、圖4(b)和圖4(c)所示,圖4(a)中示出了當紅外光波長為4.8μm時,所述紅外探測器的吸收率隨紅外光的入射角的變化曲線;圖4(b)中示出了當紅外光波長為10μm時,所述紅外探測器的吸收率隨紅外光的入射角的變化曲線;圖4(c)中示出了當紅外光的入射角為45°時,所述紅外探測器的吸收率隨紅外光波長的吸收曲線。圖4(a)、圖4(b)和圖4(c)說明了所述紅外探測器可以同時實現(xiàn)對中波紅外和長波紅外兩個波段的紅外光的吸收探測,并且當紅外光的入射角為45°時,所述紅外探測器可以實現(xiàn)多波段紅外吸收。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,在本申請的一個優(yōu)選實施例中,所述圖形化薄膜50的材料為預設(shè)金屬材料;

所述預設(shè)金屬材料為能夠產(chǎn)生表面等離子體增強吸收效應(yīng)的金屬或合金。

具體地,在本申請的一個實施例中,所述預設(shè)金屬材料為金、銀、鋁、鉑、鎳、鈦和鎢中的至少一種。即所述預設(shè)金屬材料可以為金或銀或鋁或鉑或鎳或鈦或鎢,還可以是金、銀、鋁、鉑、鎳、鈦和鎢中任意兩種或多種的合金。本申請對所述預設(shè)金屬材料的具體種類和構(gòu)成并不做限定,具體視實際情況而定。

在本申請的其他實施例中,所述圖形化薄膜50材料還可以為其他人工設(shè)計或合成的能夠產(chǎn)生表面等離子體增強吸收效應(yīng)的材料,本申請對此并不做限定,具體視實際情況而定。

為了增強吸收效果,在本申請的一個優(yōu)選實施例中,所述圖形化薄膜50可以為呈周期性排列分布的圖形。如陣列式分布的圖形或者間插式分布的圖形等,并且該圖形可以為多種形狀,如圓形、三角形、矩形、多邊形中的一種或多種。呈周期性排列分布的圖形可以按照一定規(guī)則或者不規(guī)則排布形成陣列,一方面可以同時實現(xiàn)中、遠紅外長波的全部吸收,提高長波的吸收率,另一方面還可以增強中波的吸收范圍以及提高吸收率。圖形化薄膜50的具體結(jié)構(gòu)、形狀和分布可參見圖5和圖6。其中,圖5(a)為周期性結(jié)構(gòu)截面圖;圖5(b)為周期性結(jié)構(gòu)俯視圖,其中L為金屬盤直徑,D表示構(gòu)成所述圖形化薄膜50的相鄰金屬盤之間的距離,D+L的值為所述金屬盤的周期,t為金屬盤厚度;圖6(a)為周期單元CU中的一種,可以依次增加金屬盤的個數(shù)以及采用陣列方式,來豐富CU的定義;周期單元規(guī)則排布在頂層平面,可以實現(xiàn)m×n陣列,圖6(b)為陣列排布橫面圖。每個CU中的周期大小相同或者不同,周期不同可以增強中波波段吸收范圍。當m=0時,只有縱向排布,如圖6(c)所示;當n=0時,只有橫向排列;當m和n均不為零時,定義橫向和縱向CU之間的距離d以及不同CU的周期大小,可以設(shè)計出不同的m×n陣列,實現(xiàn)同時吸收不同波段的目的,同時也可以對吸收峰位的調(diào)控更加靈活;進一步地,上圖中的部分或者全部CU可以被上述的m×n陣列替換。周期單元不規(guī)范排布時,其中一種為間插式排列,如圖6(d)所示。

可選的,在本申請的一個實施例中,呈周期性排列分布的圖形為圓形,該圓形的直徑的取值范圍為1μm~3μm,包括端點值;在本申請的一個優(yōu)選實施例中,該圓形的直徑的取值范圍為1.5μm~2.1μm,包括端點值。

可選的,所述圓形的周期的取值范圍為1μm~3μm,包括端點值;

所述圓形的周期指相鄰圓形的圓心之間的距離。

可選的,所述圖形化薄膜50的厚度的取值范圍為50nm~150nm,包括端點值。

舉例說明,在本申請的另一個具體實施例中,所述紅外探測器各層的材料分別為Si(襯底10)、Au(圖形化薄膜20)、SiN(支撐層31)、VO2(熱敏層32)、SiN(鈍化層33)、Au(圖形化薄膜50),在本實施例中,硅襯底的厚度設(shè)置為500nm,所述反射層厚度為100nm,所述光學諧振腔40高度為500nm,所述支撐層31和鈍化層33厚度為200nm,金盤厚度為50nm,形狀為圓形,直徑為1.6μm,周期設(shè)置為2.7μm。

相應(yīng)的,本申請實施例還提供了一種紅外探測器的制作方法,如圖7所示,包括:

S101:提供襯底;

S102:在所述襯底表面形成反射層;

S103:在所述反射層背離所述襯底一側(cè)形成犧牲層;

S104:在所述犧牲層背離所述襯底一側(cè)形成支撐層;

S105:在所述支撐層背離所述襯底一側(cè)形成熱敏層并圖形化;

S106:在所述熱敏層背離所述襯底一側(cè)形成鈍化層;

S107:在所述鈍化層背離所述襯底一側(cè)形成圖形化薄膜;

S108:刻蝕出微橋,并去除所述犧牲層,以便釋放所述微橋。

需要說明的是,在本實施例中,并未對所述紅外探測器與外圍電路,比如讀出電路相連接的電極、過孔和通孔等結(jié)構(gòu)的制備流程進行說明。

在上述實施例的基礎(chǔ)上,本申請的一個具體實施例提供了一種紅外探測器的制備方法,如圖8所示,包括:

S201,在襯底上鍍制金薄膜并圖形化形成反射層和讀出電路電極;

S202,在形成反射層和讀出電路電極的所述襯底上形成犧牲層;

S203,在所述犧牲層上形成通孔;

S204,在所述犧牲層上形成支撐層;

S205,在所述支撐層上形成熱敏層并圖形化;

S206,在所述熱敏層上形成鈍化層;

S207,刻蝕讀出電路電極接觸孔和熱敏層接觸孔;

S208,在刻蝕出電路電極接觸孔和熱敏層接觸孔的鈍化層上形成金屬接觸孔電極層并圖形化;

S209,在形成金屬接觸孔電極層的鈍化層上形成圖形化金屬薄膜;

S210,刻蝕出微橋,并去除所述犧牲層,釋放微橋。

使用本發(fā)明實施例提供的紅外探測器,能夠利用圖形化薄膜對紅外光進行表面等離子體增強吸收,從而在反射部、光學諧振腔以及表面等離子體增強效應(yīng)的共同作用下,大大提高裝置對紅外中波和長波的吸收率及器件性能,提供更為全面準確的探測信息。

可選的,所述犧牲層材料包括聚酰亞胺、二氧化硅、多晶硅等自然材料和人工材料中的任一種。

可選的,所述熱敏層的材料包括氧化釩、氧化鈦、非晶硅、非晶鍺、非晶鍺硅或鍺硅氧化物。

可選的,所述鈍化層的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、或碳化硅中的任一種;所述支撐層的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、或碳化硅中的任一種。

可選的,所述金屬接觸孔電極層的材料包括鈦、鋁、氮化鈦、釩中的任一種。

下面通過具體實施例對本發(fā)明提供的紅外探測器的制作方法進行詳細說明。

第一步,制作基底結(jié)構(gòu):利用電子束蒸發(fā)方法在硅襯底基底上鍍制一層金薄膜,為了增加硅襯底與金薄膜的粘附性,中間添加一層鉻薄膜,同樣利用電子束蒸發(fā)方法完成,厚度約為金薄膜厚度的十分之一。再通過剝離工藝、干法刻蝕或者濕法刻蝕方法實現(xiàn)圖形化,在硅襯底基底的同一端面上形成反射層和兩個讀出電路電極。作為本例的一個實例,硅厚度設(shè)置為500nm,反射層厚度可為50nm,鉻薄膜厚度為5nm;

第二步,制作犧牲層:對光敏型聚酰亞胺或者非光敏型聚酰亞胺采用旋涂方法來制作所述犧牲層;或者,對二氧化硅或者多晶硅采用化學氣相沉積的方法來制作犧牲層;

第三步,制作犧牲層通孔:通過光刻方法在由光敏型聚酰亞胺制成的所述犧牲層上制作犧牲層通孔;或者,通過干法刻蝕方法在由非光敏型聚酰亞胺、二氧化硅或者多晶硅制成的所述犧牲層上制作犧牲層通孔;

第四步,制作支撐層:使用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、或碳化硅中的任何一種材料,采用等離子體增強化學氣相沉積法制作而成;

第五步,制作熱敏層:對氧化釩采用反應(yīng)濺射方法鍍制形成所述熱敏層;或者,對無定形硅采用等離子體增強化學氣相沉積法鍍制形成所述熱敏層,然后再通過干法刻蝕實現(xiàn)圖形化;

第六步,制作鈍化層:使用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、或碳化硅中的任何一種材料,采用等離子體增強化學氣相沉積法制作而成;

第七步,制作讀出電路電極接觸孔和熱敏層接觸孔:利用氧氣與三氟甲烷混合構(gòu)成的刻蝕氣體,采用干法刻蝕方法形成讀出電路電極接觸孔和熱敏層接觸孔;

第八步,制作金屬接觸孔電極層:使用鈦、鋁、氮化鈦、釩中的一種金屬,采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射制作所述金屬接觸電極孔,然后再通過干法刻蝕方法實現(xiàn)圖形化;

第九步,制作金盤陣列結(jié)構(gòu):根據(jù)設(shè)定好周期單元的圖形、直徑、周期、間距以及不同陣列中的相關(guān)參數(shù)實現(xiàn)圖形化,實現(xiàn)陣列結(jié)構(gòu)。金盤的制備可以使用兩種方法:第一是剝離工藝,即先制備光刻膠圖形,而后制備金屬薄膜,再使用丙酮等溶劑去除光刻膠圖形從而留下金屬圖形在表面。第二是刻蝕工藝。先制備金屬薄膜,而后制備光刻膠圖形,再利用等離子體干法刻蝕方法將沒有光刻膠遮擋的金屬刻蝕去除,最后將光刻膠去掉,留下所需的金屬圖形。

第十步,刻蝕出微橋,去除所述犧牲層,釋放微橋:先采用干法刻蝕方法刻蝕出微橋;再采用下列方法去除所述犧牲層:利用氧等離子體干法去除由光敏型聚酰亞胺或者非光敏型聚酰亞胺制成的所述犧牲層;或者,利用氟化氫氣體去除由二氧化硅制成的所述犧牲層;或者,利用氟化氙去除由多晶硅制成的所述犧牲層。

相應(yīng)的,如圖9所示,本發(fā)明還提供一種前述實施例提供的任一種紅外探測器的使用方法,包括:

S301,通過控制諧振腔的高度區(qū)間調(diào)制所述紅外探測器對長波紅外波段的吸收特性,包括長波峰位、寬譜吸收特性和吸收率;具體地,控制諧振腔高度在300納米至700納米之間,長波峰位在8微米至9.3微米之間,吸收寬譜為8微米至14微米之間,最小吸收率在70%以上;

S302,通過對圖形化薄膜的圖形分布及尺寸選擇調(diào)制所述紅外探測裝備對中波紅外波段的吸收特性,包括中波峰位,寬譜吸收特性和吸收率;具體地,控制金屬薄膜的直徑區(qū)間為1.5微米至2.1微米之間,中波峰位在4.3微米至5微米之間,同時出現(xiàn)在3微米附近;

S303,通過對圖形化薄膜的圖形及尺寸的選擇,實現(xiàn)雙波波峰位置、吸收寬譜特性和吸收率的進一步調(diào)控。

綜上所述,本申請實施例提供了一種紅外探測器及其制作方法,所述紅外探測器的圖形化薄膜能夠?qū)崿F(xiàn)對紅外光的表面等離子體增強吸收,從而能夠?qū)崿F(xiàn)同時對中波紅外和長波紅外雙波段的增強吸收,配合所述反射部和所述光學諧振腔的共同作用,提高所述紅外探測器對中波紅外和長波紅外兩個波段的吸收率及器件性能,為用戶提供了更為全面準確的探測信息。

并且通過控制諧振腔的高度區(qū)間調(diào)制所述紅外探測器對長波紅外波段的吸收特性,包括長波峰位、寬譜吸收特性和吸收率;通過對圖形化薄膜的圖形分布及尺寸選擇調(diào)制所述紅外探測器對中波紅外波段的吸收特性,包括中波峰位,寬譜吸收特性和吸收率;通過對圖形化薄膜的圖形及尺寸選擇,進一步調(diào)控雙波波峰位置、吸收寬譜特性和吸收率。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

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