專利名稱：非制冷紅外探測(cè)器及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子材料與元器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
紅外探測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中起著至關(guān)重要的作用，已廣泛應(yīng)用到制導(dǎo)、跟蹤、偵察、遙感和自動(dòng)控制中，如駕駛員視覺(jué)增強(qiáng)器、單兵夜視、導(dǎo)彈紅外尋的頭、機(jī)載紅外瞄準(zhǔn)吊艙等。在紅外探測(cè)技術(shù)中探測(cè)器是核心，其特征決定了其所配套的武器裝備的性能和應(yīng)用領(lǐng)域。按有無(wú)制冷裝置紅外探測(cè)器分為制冷型和非制冷型。由于制冷型紅外成像儀器制冷系統(tǒng)笨重、機(jī)動(dòng)性差，使得其軍事應(yīng)用受到限制。非制冷型紅外探測(cè)器雖然沒(méi)有制冷型性能高，但由于不需要制冷裝置，具有性能適中、體積小、重量輕、使用方便、功耗低、價(jià)格低的特點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于小型、低成本武器系統(tǒng)中，是各軍事大國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)。·
傳統(tǒng)的非制冷紅外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)如附圖I所示，在襯底5上制作熱絕緣結(jié)構(gòu)4，再在熱絕緣結(jié)構(gòu)4上制作熱敏感單元，熱敏感單元由熱敏感薄膜3和電極2構(gòu)成。受到紅外輻射I后，會(huì)引起熱敏感單元溫度增加，導(dǎo)致敏感材料3的電學(xué)性能的變化，經(jīng)后續(xù)電路處理后實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外輻射的探測(cè)。其中熱絕緣結(jié)構(gòu)4的作用是，減少熱敏感單元吸收的熱量向周圍媒質(zhì)流失，提高熱敏感單元的熱絕緣性能，使熱敏感薄膜3獲得盡可能大的溫度增加，因此熱絕緣結(jié)構(gòu)4對(duì)非制冷紅外探測(cè)器有十分重要的影響，它的設(shè)計(jì)和制備是獲得高性能非制冷紅外探測(cè)器的關(guān)鍵。目前，熱絕緣結(jié)構(gòu)4主要有微橋結(jié)構(gòu)(Mike A. Todd, PaulA. Manning,Paul P. Donohue,Alan G.Brown and Rex Wattonj Proceedings ofSPIE，USA，4130 (2000)，128-139)、熱絕緣薄膜層結(jié)構(gòu)(王三紅，吳小清，姚熹，西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，35 (2001), 146-148)和襯底背掏空結(jié)構(gòu)(Kazuhiko Hashimoto, HuapingXu,Tomonori Mukaigawa, Ryuichi Kubo,Hong Zhuc,Minoru Noda,MasanoriOkuyama, Sensors and Actuators A, 88 (2001)，10-19)。微橋結(jié)構(gòu)雖然熱絕緣性能高,但技術(shù)難度高、工藝復(fù)雜、成本高；熱絕緣薄膜層結(jié)構(gòu)指在熱敏感單元和襯底5之間制備一層熱導(dǎo)率很低的薄膜材料，減少熱敏感單元向襯底5的熱傳導(dǎo)，常用的薄膜材料有多孔二氧化硅(SiO2)、聚酰亞胺(PI)等；襯底背掏空結(jié)構(gòu)指將熱敏感單元直接制作在襯底5上，將熱敏感單元背后的部分襯底掏空，減小襯底5的熱容，提高熱敏感單元的溫度響應(yīng)。在這三種結(jié)構(gòu)中，熱敏感單元還需要進(jìn)行圖形化工藝處理，使其與平面內(nèi)的環(huán)境熱隔離，減小橫向熱損失，降低像元間的熱串?dāng)_。通常，上述三種結(jié)構(gòu)中熱絕緣結(jié)構(gòu)4和熱敏感單元都采用干法(等離子體刻蝕)/濕法(化學(xué)腐蝕)刻蝕的方法制作，需要分別對(duì)熱絕緣結(jié)構(gòu)4、敏感材料3、電極材料2進(jìn)行圖形化處理。每一次圖形化處理的工藝步驟為①制備薄膜材料，②涂覆光刻膠，③按一定圖形對(duì)光刻膠曝光，④去除光刻膠，⑤干法或者濕法刻蝕薄膜材料，⑥去除光刻膠。在用干法/濕法刻蝕的方法進(jìn)行圖形化處理的過(guò)程中，對(duì)于不同的材料，需要選擇不同的刻蝕工藝，制作流程多，工藝復(fù)雜；刻蝕過(guò)程中，容易在薄膜表面留下殘余物，不利于下層薄膜材料的生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致材料性能下降，損害器件性能；刻蝕過(guò)程中，等離子體/腐蝕液會(huì)對(duì)熱敏感薄膜材料造成損傷，也會(huì)導(dǎo)致材料性能下降，損害器件性能。此外，如在制作襯底背掏空結(jié)構(gòu)時(shí)，需要刻蝕的厚度達(dá)數(shù)百微米，由于干法/濕法刻蝕速度較慢，通常需要十幾小時(shí)，這就導(dǎo)致加工過(guò)程漫長(zhǎng)、效率低下。因此，用干法/濕法刻蝕的方法制作非制冷紅外探測(cè)器工藝復(fù)雜、效率低，會(huì)損害器件性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種熱絕緣性能高、熱容小、機(jī)械性能優(yōu)良的非制冷紅外探測(cè)器及制備方法。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，非制冷紅外探測(cè)器，包括襯底、熱敏感單元，熱敏感單元包括熱敏感薄膜和電極，熱敏感薄膜的厚度為50nm-5um，所述熱敏感薄膜的材料為VOxl，或非晶硅，或鈦酸鍶鋇(Bax2Sivx2) TiO3,或鋯鈦酸鉛Pb (Zrx3Ti1^x3) O3,或摻
鑭鋯鈦酸鉛(PbylLai_yl) (Zrx4Tipx4) O3，或鉭鈧酸鉛 Pb (Tax5SCl_x5) O3;其中，l〈xl( 2. 5,0. 5 彡 x2 彡 O. 9,0 ( χ3〈0· 9，O. 2〈χ4〈0· 5，O. 9〈yl〈l，O. 2<x5<0. 9 ο進(jìn)一步的，所述電極的材料為(Bax6Sivx6) RuO3 (O彡χ6〈1)，電極的厚度為lOnm-lum,襯底的厚度為O. 01 10mm。在襯底和熱敏感單元之間還有支撐層，支撐層的材料為SiO2，或多孔SiO2，或Si3N4 ;支撐層的厚度為50nm-50um。本發(fā)明還提供非制冷紅外探測(cè)器制備方法，包括下述步驟I)制備襯底；選用材料為硅單晶基片，或SrTiO3單晶基片，或LaAlO3單晶基片，或Al2O3單晶基片；2 )在襯底上制備熱敏感單元；3)用激光刻蝕的方法自上向下對(duì)熱敏感薄膜和電極進(jìn)行圖形化；4 )用激光刻蝕的方法自上向下對(duì)襯底進(jìn)行圖形化。進(jìn)一步的，步驟4)為用激光刻蝕的方法，首先自上向下對(duì)支撐層進(jìn)行圖形化，然后對(duì)襯底6進(jìn)行圖形化。激光刻蝕的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W,掃描速度0-500mm/s。方向定義本發(fā)明的熱敏感單元處于襯底的上方，前述“自上向下”是指從熱敏感單元到襯底的方向。本發(fā)明提供了具有獨(dú)特?zé)峤^緣結(jié)構(gòu)的非制冷紅外探測(cè)器及制備方法。采用傳統(tǒng)的干法/濕法刻蝕法制備非制冷紅外探測(cè)器時(shí)，每次只能刻蝕一種薄膜材料，對(duì)不同的材料需要采用不同的工藝，每次刻蝕需要涂膠、光刻、顯影、刻蝕、去膠等6個(gè)工藝步驟，刻蝕過(guò)程會(huì)污染薄膜界面影響下層薄膜的生長(zhǎng)，刻蝕過(guò)程會(huì)相鄰/本層薄膜造成損害降低薄膜性能，刻蝕速度慢，不適合于對(duì)數(shù)百微米厚度的材料進(jìn)行刻蝕。與此相比，采用本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果用激光刻蝕時(shí)，對(duì)刻蝕材料無(wú)選擇性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多層薄膜的一次刻蝕，不會(huì)污染薄膜生長(zhǎng)的界面，不會(huì)損害材料的性能；刻蝕速度快，適合于對(duì)數(shù)百微米厚度的材料進(jìn)行刻蝕；加工精度可達(dá)數(shù)微米，能滿足高密度、高精細(xì)的制備要求；工藝重復(fù)性好、成品率高，適合大批量生產(chǎn)；激光刻蝕設(shè)備成熟，工藝簡(jiǎn)單，能大幅度降低器件制作成本。


圖I.為傳統(tǒng)的非制冷紅外探測(cè)器工作原理圖。其中，I是紅外輻射，2是電極，3是熱敏感薄膜，4是熱絕緣結(jié)構(gòu)，5是襯底。圖2為本發(fā)明涉及的非制冷紅外探測(cè)器工作原理圖。其中，6是襯底，7是支撐結(jié)構(gòu)，8是熱敏感單元。圖3為實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，2是電極，3是熱敏感薄膜。圖Γ18為用激光刻蝕制作非制冷紅外探測(cè)器的工藝流程中的結(jié)構(gòu)示意圖，其中， 圖4是在Si襯底上制備SiO2支撐層的示意圖(側(cè)視)；圖5是在Si襯底上制備SiO2支撐層的示意圖(俯視)；圖6是在SiO2支撐層上制備Pt下電極的示意圖(側(cè)視)；圖7是在SiO2支撐層上制備Pt下電極的示意圖(俯視)；圖8是在Pt下電極上制備BST熱釋電薄膜的示意圖(側(cè)視)；圖9是在Pt下電極上制備BST熱釋電薄膜的示意圖(俯視)；圖10是在BST熱釋電薄膜上制備NiCr上電極的示意圖(側(cè)視)；圖11是在BST熱釋電薄膜上制備NiCr上電極的示意圖(俯視)；圖12是用激光刻蝕機(jī)對(duì)NiCr/BST/Pt/Si02/Si樣品中的NiCr/BST/Pt進(jìn)行圖形化的示意圖(側(cè)視)；圖13是用激光刻蝕機(jī)對(duì)NiCr/BST/Pt/Si02/Si樣品中的NiCr/BST/Pt進(jìn)行圖形化的示意圖(俯視)；圖14是用激光刻蝕機(jī)對(duì)NiCr/BST/Pt/Si02/Si樣品中的SiO2支撐層進(jìn)行圖形化的不意圖(側(cè)視);圖15是用激光刻蝕機(jī)對(duì)NiCr/BST/Pt/Si02/Si樣品中的SiO2支撐層進(jìn)行圖形化的不意圖(俯視);圖16是用激光刻蝕機(jī)對(duì)NiCr/BST/Pt/Si02/Si樣品中的Si襯底進(jìn)行圖形化的示意圖(側(cè)視);圖17是用激光刻蝕機(jī)對(duì)NiCr/BST/Pt/Si02/Si樣品中的Si襯底進(jìn)行圖形化的示意圖(俯視);圖18是圖形化后的襯底示意圖。圖中，9是Si襯底，10是SiO2薄膜支撐層，11是Pt下電極，12是BST熱釋電薄膜，13是NiCr上電極，14是被激光刻蝕掉的NiCr/BST/Pt，15是未被刻蝕的Pt下電極，16是未被刻蝕的NiCr上電極，17是未被激光刻蝕掉的NiCr/BST/Pt，用于保持上、下電極分別和15、16的電導(dǎo)通，以及減少18向15和16的熱傳導(dǎo)，18是熱敏感單元NiCr/BST/Pt，19是被激光刻蝕掉的SiO2薄膜支撐層，20是被激光刻蝕掉的Si襯底；圖19是本發(fā)明涉及的非制冷紅外探測(cè)器的掃描電鏡照片。其中，21是未被刻蝕的Pt下電極，22是熱敏感單元NiCr/BST/Pt，23是未被激光刻蝕掉的NiCr/BST/Pt，24是未被激光刻蝕掉的SiO2薄膜支撐層；圖20是本發(fā)明涉及的非制冷紅外探測(cè)器的光電響應(yīng)曲線圖。其中，25是非制冷紅外探測(cè)器的光電響應(yīng)信號(hào)，幅值為130mV，26是斬波器控制信號(hào)，頻率為40Hz，曲線25與26同頻率變化。
具體實(shí)施例方式如圖2所示。本發(fā)明包括襯底6、熱敏感單元8,熱敏感單元8包括熱敏感薄膜3和電極2，熱敏感薄膜3的厚度為50nm-5um，所述熱敏感薄膜3的材料為V0xl，或非晶娃，或鈦酸鍶鋇(Bax2Sivx2) TiO3,或鋯鈦酸鉛Pb (Zrx3Ti1^x3) O3,或摻鑭鋯鈦酸鉛(PbylLai_yl)(Zrx4Tih4) 03，或鉭鈧酸鉛 Pb (Tax5SCl_x5) O3;其中，l〈xl( 2. 5,0. 5 彡 x2 彡 O. 9,0 ( χ3〈0· 9，O. 2〈χ4〈0· 5，O. 9〈yl〈l，O. 2<x5<0. 9 ο所述電極2的材 料為(Bax6Sivx6) RuO3 (O ( χ6〈1),電極的厚度為IOnm-Ium,襯底的厚度為O. Of 10_。所述電極2設(shè)置于熱敏感薄膜3的上下兩面。在襯底和熱敏感單元之間還有支撐層7，支撐層7的材料為SiO2，或多孔SiO2，或Si3N4 ;支撐層7的厚度為50nm-50um。圖3所示實(shí)施例的熱敏感薄膜3的上下表面皆設(shè)置有電極2。本發(fā)明的制備工藝包括以下順序步驟步驟I :獲得襯底6和支撐材料7。襯底6可選用的材料有娃(Si)單晶基片，或欽酸銀(SrTiO3)單晶基片，或招酸倆(LaAlO3)單晶基片，或氧化招(Al2O3)單晶基片；襯底6的厚度為O. Ol-IOmm0對(duì)于支撐材料7，可以選用和襯底6相同的材料，也可以選用和襯底6不同的材料。當(dāng)支撐材料7和襯底6材料相同時(shí)，不需要另外制備支撐材料7，而是將襯底6的一部分用作支撐材料7。當(dāng)支撐材料7和襯底6材料不相同時(shí)，支撐材料7可選用的材料有Si02，或多孔SiO2,或氮化硅(Si3N4)，或PI ;相應(yīng)的制備方法有濺射，或脈沖激光沉積(PLD)，或金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)，或等離子體化學(xué)氣相沉積(PEVCD);支撐材料7的厚度為50nm_50um ；步驟2 :在支撐材料7上制備熱敏感單元8。熱敏感單元8由熱敏感薄膜3和電極2構(gòu)成，電極2可以位于熱敏感薄膜3的上下兩面，如附圖3所示；也可以位于熱敏感薄膜的一面，如附圖4所示。熱敏感薄膜3可選用的材料有氧化釩VOxl (l〈xl彡2. 5)，或非晶硅a-Si，或鈦酸鍶鋇(Bax2Sr1^x2) TiO3 (O. 5彡x2彡O. 9)，或鋯鈦酸鉛Pb (Zrx3Ti1^x3)O3 (O ( x3<0. 9)，或摻鑭鋯鈦酸鉛(PbylLa^) (Zrx4Ti1^x4) O3 (O. 2〈χ4〈0· 5) (O. 9<yl<l)，或鉭鈧酸鉛Pb (Tax5SCl_x5) O3 (O. 2<x5<0. 9);熱敏感薄膜3的厚度為50nm_5um ;熱敏感薄膜3的制備方法可為濺射，或PLD，或M0CVD，或溶膠凝膠法(Sol-gel)，或金屬有機(jī)物沉積法(MOD)。電極2可選用的材料可以是鉬(Pt)，或金(Au)，或鋁(Al)，或鎳鉻合金(NiCr)，或氧化銦錫(In2O3-SnO2),或乾鋇銅氧(YBaCuO),或釕酸銀鋇(Bax6Sivx6) RuO3 (O < x6〈I),或鎳酸鑭(LaNbO3)；電極2的厚度為IOnm-Ium ；電極2的制備方法有濺射，或PLD。步驟3 :用激光刻蝕的方法，從熱敏感單元8向襯底的方向，對(duì)熱敏感薄膜3和電極2進(jìn)行圖形化。按照設(shè)計(jì)的非制冷紅外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)，確定熱敏感薄膜3和電極2需要被刻蝕的部分，將其圖形輸入到激光刻蝕機(jī)的控制軟件中，設(shè)定激光刻蝕參數(shù)，如激光束面積、功率密度和刻蝕速度，激光刻蝕機(jī)對(duì)熱敏感薄膜3和電極2進(jìn)行刻蝕。激光刻蝕的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W，掃描速度0-500mm/s。步驟4 :用激光刻蝕的方法，從熱敏感單元8向襯底的方向，對(duì)支撐材料7進(jìn)行圖形化。按照設(shè)計(jì)的非制冷紅外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)，確定支撐材料7需要被刻蝕的部分，將其圖形輸入到激光刻蝕機(jī)的控制軟件中，設(shè)定激光刻蝕參數(shù)，如激光束面積、功率密度和刻蝕速度。激光刻蝕的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W,掃描速度0-500mm/s。步驟5 :用激光刻蝕的方法從襯底6面自上向下對(duì)襯底6進(jìn)行圖形化。按照設(shè)計(jì)的非制冷紅外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)，確定襯底6需要被刻蝕的部分，將其圖形輸入到激光刻蝕機(jī)的控制軟件中，設(shè)定激光刻蝕參數(shù)，如激光束面積、功率密度和刻蝕速度。激光刻蝕的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W,掃描速度0-500mm/s。本發(fā)明的原理是當(dāng)激光束作用在樣品表面時(shí)，設(shè)定激光束參數(shù)，如激光束面積、功率密度和刻蝕速度，就可以將一定深度和寬度的材料刻蝕掉，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱敏感單元、支撐材料和襯底的圖形化。經(jīng)熱敏感薄膜和電極圖形化后，熱敏感單元周圍的絕大部分材料被刻蝕掉，阻礙了橫向熱傳導(dǎo)，減少了熱損失；經(jīng)支撐材料刻蝕圖形后，未被刻蝕的支撐材料用作支撐熱敏感單元，其余的被刻蝕掉，阻礙了橫向熱傳導(dǎo)，減少了熱損失；經(jīng)襯底圖形化后，熱·敏感單元背面的襯底材料被刻蝕掉，減少了向襯底的縱向熱傳導(dǎo)，減少了熱損失。經(jīng)過(guò)上述的激光刻蝕圖形化過(guò)程制成的非制冷紅外探測(cè)器，具有獨(dú)特的熱絕緣結(jié)構(gòu)，它綜合了微橋結(jié)構(gòu)、熱絕緣薄膜層結(jié)構(gòu)和襯底背掏空結(jié)構(gòu)三者的優(yōu)點(diǎn)，具有熱絕緣性能高、熱容小、機(jī)械性能優(yōu)的特點(diǎn)。更具體的實(shí)施例(I)取(100)取向的η型拋光的Si單晶基片用作襯底，基片厚度為500um。經(jīng)常規(guī)半導(dǎo)體工藝清洗后，用PECVD法在Si基片上制備SiO2薄膜，用作支撐材料，厚度為10um。如圖4、5所示。(2)在Si/Si02樣品上，用直流磁控濺射法制備Pt薄膜，用作下電極，厚度為lOOnm。如圖6、7所示。(3)在Pt/Si02/Si樣品上，用射頻磁控濺射法制備(Baa65Sra35)TiO3薄膜，用作熱敏感薄膜材料，厚度為500nm。如圖8、9所示。(4)在BST/Pt/Si02/Si樣品上，用直流磁控濺射法制備NiCr薄膜，用作上電極，厚度為50nm。如圖10、11所示。(5)用激光刻蝕機(jī)對(duì)NiCr/BST/Pt/Si02/Si樣品中的NiCr/BST/Pt進(jìn)行圖形化，被刻蝕的圖形如圖12、13所示。激光束的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W，掃描速度 0-500mm/s。(6)用激光刻蝕機(jī)對(duì)上述樣品繼續(xù)進(jìn)行圖形化，被刻蝕的3102支撐材料的圖形如圖14、15所示。激光束的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W，掃描速度0_500mm/s。(7)用激光刻蝕機(jī)從硅襯底面對(duì)上述樣品繼續(xù)進(jìn)行圖形化，被刻蝕的硅襯底的圖形如圖16、17、18所示。激光束的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W，掃描速度 0_500mm/s。圖19為經(jīng)過(guò)上述步驟制成的非制冷紅外探測(cè)器的掃描電鏡照片。對(duì)上述非制冷紅外探測(cè)器進(jìn)行光電性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖20所示，在圖中曲線25、26和同頻率變化，說(shuō)明探測(cè)器受斬波器信號(hào)控制產(chǎn)生了光電響應(yīng)信號(hào)。測(cè)試條件為，黑體發(fā)射率ε =0. 98，黑體溫度ΤΒΒ=800Κ，環(huán)境溫度TC=305K，探測(cè)元光敏面與光闌孔間距d=15cm，光闌孔面積As=O. 096cm2，噪聲帶寬Λ f = O. 2395，光敏面有效面積Ad=O. 005cm2，噪聲峰-峰值VN=0. 1027mv。由圖20可知，紅外響應(yīng)電壓峰-峰值Vs=125mv，根據(jù)下式
其中，能量均方根轉(zhuǎn)換系數(shù)Cems=O. 447，斯特藩常數(shù)σ =5. 67 X KT12W ·αιΓ2 ·Κ_4。計(jì)算出D*=6. 22X 107cm · Hz1/2 · W—1。這表明BST薄膜紅外探測(cè)器有良好的紅外響應(yīng)性能。
權(quán)利要求
1.非制冷紅外探測(cè)器，包括襯底(6)、熱敏感單元(8)，其特征在于，熱敏感單元(8)包括熱敏感薄膜(3)和電極(2)，熱敏感薄膜(3)的厚度為50nm-5um，所述熱敏感薄膜(3)的材料為VOxl,或非晶硅，或鈦酸鍶鋇(Bax2Sivx2) TiO3,或鋯鈦酸鉛Pb (Zrx3Ti1^x3) O3,或摻鑭鋯鈦酸鉛(PbylLai_yl) (Zrx4Ti1-JO3,或鉭鈧酸鉛 Pb (Tax5SCl_x5) O3 ；其中，l〈xl 彡 2· 5，0· 5 彡 x2 彡 O. 9，0 彡 x3〈0. 9,0. 2〈χ4〈0· 5,0. 9<yl<l,0. 2〈χ5〈0· 9。
2.如權(quán)利要求I所述的非制冷紅外探測(cè)器，其特征在于，所述電極(2)的材料為(Bax6Sr1^x6)RuO3jO ( χ6〈1,電極的厚度為 IOnm-Ium,襯底的厚度為 O. Ol 10mm。
3.如權(quán)利要求I所述的非制冷紅外探測(cè)器，其特征在于，所述電極(2)設(shè)置于熱敏感薄膜(3)的上下兩面。
4.如權(quán)利要求I所述的非制冷紅外探測(cè)器，其特征在于，所述電極(2)設(shè)置于熱敏感薄膜(3)的上面或下面。
5.如權(quán)利要求I所述的非制冷紅外探測(cè)器，其特征在于，在襯底和熱敏感單元之間還有支撐層(7)，支撐層(7)的材料為SiO2，或多孔SiO2，或Si3N4 ;支撐層(7)的厚度為50nm_50umo
6.如權(quán)利要求I所述的非制冷紅外探測(cè)器制備方法，其特征在于，包括下述步驟 1)制備襯底；選用材料為硅單晶基片，或SrTiO3單晶基片，或LaAlO3單晶基片，或Al2O3單晶基片; 2)在襯底上制備熱敏感單元8； 3)用激光刻蝕的方法自上向下對(duì)熱敏感薄膜3和電極2進(jìn)行圖形化； 4)用激光刻蝕的方法自上向下對(duì)襯底6進(jìn)行圖形化。
7.如權(quán)利要求6所述的非制冷紅外探測(cè)器制備方法，其特征在于，步驟4)為用激光刻蝕的方法，首先自上向下對(duì)支撐層7進(jìn)行圖形化，然后對(duì)襯底6進(jìn)行圖形化。
8.如權(quán)利要求6所述的非制冷紅外探測(cè)器制備方法，其特征在于，激光刻蝕的參數(shù)為激光束光斑直徑Ι-lOOum，功率O. 1-10W,掃描速度0-500mm/s。
全文摘要
非制冷紅外探測(cè)器及制備方法，屬于電子材料與元器件技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括襯底、熱敏感單元，熱敏感單元包括熱敏感薄膜和電極，熱敏感薄膜的厚度為50nm-5um，所述熱敏感薄膜的材料為VOx1，或非晶硅，或鈦酸鍶鋇(Bax2Sr1-x2)TiO3，或鋯鈦酸鉛Pb(Zrx3Ti1-x3)O3，或摻鑭鋯鈦酸鉛(Pby1La1-y1)(Zrx4Ti1-x4)O3，或鉭鈧酸鉛Pb(Tax5Sc1-x5)O3;其中，1<x1≤2.5，0.5≤x2≤0.9，0≤x3<0.9，0.2<x4<0.5，0.9<y1<1，0.2<x5<0.9。本發(fā)明有良好的紅外響應(yīng)性能。
文檔編號(hào)G01J5/00GK102901565SQ20121023565
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者吳傳貴, 蔡光強(qiáng), 羅文博, 彭強(qiáng)祥, 孫翔宇, 柯淋, 張萬(wàn)里, 王小川 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)