InSb敏感元、无引线InSb光电红外传感器及探测器制造技术

本实用新型专利技术提供一种InSb敏感元、无引线InSb光电红外传感器及探测器，所述InSb敏感元包括底托和至少一个InSb单晶片；所述底托的下沉槽底部开设导引孔，所述导引孔中填充导电材料；所述底托的下沉槽底部设置有所述InSb单晶片，所述InSb单晶片与所述导电材料连接。该无引线InSb光电红外传感器中，底托的设置便于InSb单晶片的安装，防止InSb单晶片破碎，提高InSb敏感元的成品合格率；该无引线InSb光电红外传感器中的InSb敏感元与基座之间通过导电浆连接，无需引线连接，大大提高了无引线InSb光电红外传感器的抗震性。光电红外传感器的抗震性。光电红外传感器的抗震性。

【技术实现步骤摘要】
InSb敏感元、无引线InSb光电红外传感器及探测器


[0001]本技术涉及光电子探测器
，具体的说，涉及了一种InSb敏感元、无引线InSb光电红外传感器及探测器。

技术介绍

[0002]红外探测器按工作原理可分为热型探测器与光子型探测器两大类。其中热探测器主要分为热电堆、热敏电阻以及热释电探测器三种；光子探测器主要分为光电导型、光生伏型以及量子阱型等几种。其中，红外光电探测器是一种将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。
[0003]由于大多数光子探测器使用时需要制冷到77K或195K低温条件下使用，结构设计复杂，成本昂贵，仅能应用于军事领域。而铅盐类探测器PbS和PbSe光电传感器不需要制冷辅助，在室温下仍保持较高的红外探测率，具有结构设计简单、成本低、体积小等优势，近年来越来越受到行业的关注。
[0004]但是，PbS光电传感器和PbSe光电传感器也有其不足之处，PbS光电材料的吸收波长是1至3μm近红外波段，在火焰探测峰值波段4.30μm和常见气体探测峰值波段（比如CH4吸收峰3.33μm，CO2吸收峰4.26μm，CO吸收峰4.66μm等）都无法响应，限制了其应用范围；而PbSe光电材料的吸收波长是1至5μm近中红外波段，其制备方法主要是采用化学浴沉积方法在衬底上生长成薄膜状，合成工艺复杂，产品性能均一性差，不适用于大规模批量化生产，产能受到限制。
[0005]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种InSb敏感元、无引线InSb光电红外传感器及探测器。
[0007]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0008]本技术第一方面提供一种InSb敏感元，所述InSb敏感元包括底托和至少一个InSb单晶片；
[0009]所述底托的下沉槽底部开设导引孔，所述导引孔中填充导电材料；
[0010]所述底托的下沉槽底部设置有所述InSb单晶片，所述InSb单晶片与所述导电材料连接。
[0011]本技术第二方面提供一种无引线InSb光电红外传感器，所述无引线InSb光电红外传感器包括管帽、管座、红外滤光片和上述的InSb敏感元；至少一个红外滤光片贴装在所述管帽上，所述管帽和所述管座密封连接，构成检测腔；
[0012]至少一个InSb敏感元设置在所述管座上；
[0013]所述InSb敏感元与所述管座的引脚连接点连接，以实现检测信号的传输。
[0014]本专利技术第三方面提供一种光电红外探测器，包括PCB板和匹配电路，还包括上述的
无引线InSb光电红外传感器，所述无引线InSb光电红外传感器设置在所述PCB板上；所述无引线InSb光电红外传感器与匹配电路连接。
[0015]本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：
[0016]1）本技术提供一种新型InSb敏感元，所述InSb敏感元包括底托、至少一个InSb单晶片和至少一组导电电极；底托的设置便于InSb单晶片的安装，防止InSb单晶片破碎，提高InSb敏感元的成品合格率；可以规模化制备，传感器一致性好，适合大批量生产；
[0017]2）本技术提供一种新型InSb光电传感器，该无引线InSb光电红外传感器中的InSb敏感元与基座之间通过导电金浆连接，无需引线连接，大大提高了无引线InSb光电红外传感器的抗震性；同时缩小了InSb光电传感器的体积，拓展了InSb光电传感器的应用范围；
[0018]3）本技术还提供一种新型无引线InSb光电传感器，该传感器具有非制冷特点，在室温下即可使用；红外响应波段范围宽，响应波长1~7um；灵敏度高，探测率D*可达10
10
cm
·
Hz
1/2
·
W-1
；响应时间快，小于1us等优异性能，具备灵敏度高、响应波段宽、响应速度快的优点；
[0019]4）所述无引线InSb光电传感器为非制冷型光电红外传感器，不用配置制冷装置，结构简单，便于组装，大大提高成品合格率；体积小，适用于微型化产品；成本低，适合大批量生产，既适用于军事装备中的导弹制导，也可以广泛应用于气体检测、温度检测、火焰探测及光谱分析等民用和工业领域。
附图说明
[0020]图1是本技术的无引线InSb光电红外传感器的结构示意图。
[0021]图2是本技术的InSb敏感元的结构示意图。
[0022]图3是一种实施例的双通道无引线InSb光电红外传感器的结构示意图。
[0023]图4是另一种实施例的双通道无引线InSb光电红外传感器的结构示意图。
[0024]图中：1.管帽；2.管座；3.管脚；4.红外滤光片；5.InSb敏感元；501.底托；502.导电材料；503.InSb单晶片；504.导电电极。
具体实施方式
[0025]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0026]实施例1
[0027]如附图2所示，一种InSb敏感元，它包括底托501和至少一个InSb单晶片503；所述底托501的下沉槽底部开设导引孔，所述导引孔中填充导电材料502；所述底托的下沉槽底部设置有所述InSb单晶片，所述InSb单晶片与所述导电材料502连接。
[0028]可以理解，所述InSb单晶片下表面可以设置导电电极504，所述InSb单晶片通过导电电极504与所述导电材料502连接；也可以不设置导电电极504，所述InSb单晶片直接通过导电材料进行信号传导；导电电极504对应所述导引孔设置，并与InSb单晶片503接触连接。
[0029]进一步的，所述导电电极504与所述InSb单晶片503之间还设置过渡层，所述过渡层可以为铬或银，所述导电电极可以为银、铂、铬、镍铬合金或者金。所述InSb单晶片503的厚度为5至80μm。所述底托采用氧化铝陶瓷制成，中间开有用于放置InSb单晶片的方形沉
槽。
[0030]在一种实施例中，所述底托采用96瓷材质，外形为方形4mm*6mm，中间开有一个3.2mm*5.2mm大小的方形沉槽。通过切克劳斯基直拉法先获得5英寸块状单晶，然后经过切割、研磨和化学机械抛光工序加工成30um的薄片，之后划切成2mm*4mm的小片，制成InSb单晶片；在所述底托两侧开设导引孔，接着采用真空蒸发镀膜工艺，在InSb单晶片下表面两侧先镀上一层过镀层铬层，再镀上一层导电层金层，光敏面积为2*2平方毫米，最后在InSb单晶片下表面点上少许环氧树脂胶放置于底托的下沉槽中，使导电层金层与所述底托的导引孔对应，并在低温下进行加热固化。
[0031]在其他实施例中，所述底托采用95瓷材质，外形为方形4mm*6mm，中间开有一个2.2mm*4.2mm大小的方形沉槽。通过切克劳斯基直拉法先获得4英寸块状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种InSb敏感元，其特征在于：所述InSb敏感元包括底托和至少一个InSb单晶片；所述底托的下沉槽底部开设导引孔，所述导引孔中填充导电材料；所述底托的下沉槽底部设置有所述InSb单晶片，所述InSb单晶片与所述导电材料连接。2.根据权利要求1所述的InSb敏感元，其特征在于：所述InSb单晶片下表面两端设置导电电极，所述InSb单晶片通过导电电极与所述导电材料连接。3.根据权利要求2所述的InSb敏感元，其特征在于：所述导电电极与所述InSb单晶片之间还设置过渡层。4.一种无引线InSb光电红外传感器，其特征在于：包括管帽、管座、红外滤光片和权利要求1至3任一项所述的InSb敏感元；至少一个红外滤光片贴装在所述管帽上，所述管帽和所述管座密封连接，构成检测腔；至少一个InSb敏感元设置在所述管座上；所述InSb敏感元与所述管座的引脚连接点连接，以实现检测信号的传输。5.根据权利要求4所述的无引线InSb光电红外传感器，其特征在于：所述管帽上设置有两个红外滤光片，所述管座上设置有包含两个InSb单晶片和两组导引孔的InSb敏感元；所述InSb敏感元通过导引孔中的导电材料连接所述管座的引脚连接点。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：古瑞琴，郭海周，杨志博，高胜国，田勇，钟克创，张小水，
申请(专利权)人：郑州炜盛电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：