一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件及其制备方法技术

本发明专利技术属于碲镉汞器件技术领域，具体涉及一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件及其制备方法：碲镉汞吸收区上形成有PN结区，碲镉汞吸收区及PN结区上覆盖有第一钝化层；第一钝化层上对应PN结区位置处的四周设有与公共电极孔，公共电极孔通过公共电极网格与环绕阵列四周的边缘公共电极连接，PN结区位于公共电极网格的空格下方；第一钝化层和公共电极网格上覆盖有第二钝化层；PN结区正上方的第二钝化层上设有PN结区电极，且PN结区电极延伸至PN结区；PN结区电极上设有铟柱。本发明专利技术不仅能够实现碲镉汞中心像素和边缘像素的工作偏置电压点基本达到一致，同时通过设计公共电极孔和避免公共电极网格与碲镉汞吸收区直接接触，从而减少表面漏电与串音。减少表面漏电与串音。减少表面漏电与串音。

【技术实现步骤摘要】
一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于碲镉汞器件
，具体涉及一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]碲镉汞焦平面阵列器件是第二、三代红外成像技术的主流器件。随着军民需求的发展，要求在复杂环境中目标获取的信息更充分、全面，提高对目标探测能力、识别能力，尤其是各种大面阵中波，长波，双色碲镉汞焦平面阵列器件成为发展趋势。
[0003]其中，PN结是碲镉汞焦平面器件的核心，PN结在工作时需要加偏置电压才能达到工作点，传统的工艺中，偏置电压通过四周边缘公共电极导入，经过吸收区碲镉汞，由边缘像素向中心像素逐步达到工作点。然而由于碲镉汞薄层体电阻一般在千欧量级，在大面阵，小F数，长波，高能量目标，高背景辐射等应用条件下，中心像素点逐步到达工作偏置工作点时，阵列边缘像素点的偏置电压会越来越大。当中心像素到达偏置工作点时，阵列边源像素点也大幅度偏离最佳偏置电压工作点，导致焦平面整体的偏置电压工作点抬高，最终导致碲镉汞焦平面阵列成像质量降低。其中专利号CN 108922898 A提出公共电极层环绕阵列四周并延伸进阵列区域内吸收区，但其环绕设计存在不足，环绕电极大面积直接粘结在p区，延伸公共电极离PN结区较近，容易导致表面漏电及串音严重。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件，能够实现碲镉汞中心像素和边缘像素的工作偏置电压点达到一致，同时还能减少表面漏电与串音，提高碲镉汞焦平面阵列器件成像质量。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件，包括碲镉汞吸收区、第一钝化层、PN结区、公共电极孔、公共电极网格、第二钝化层、PN结区电极和铟柱；所述碲镉汞吸收区上形成有PN结区，所述碲镉汞吸收区及所述PN结区上覆盖有第一钝化层；所述第一钝化层上对应所述PN结区位置处的四周设有与所述碲镉汞吸收区连接的公共电极孔，所述公共电极孔通过公共电极网格与环绕阵列四周的边缘公共电极连接，所述PN结区位于所述公共电极网格的空格下方；所述第一钝化层和所述公共电极网格上覆盖有第二钝化层；所述PN结区正上方的所述第二钝化层上设有PN结区电极，且所述PN结区电极延伸至所述PN结区；所述PN结区电极上设有铟柱。
[0006]进一步地，所述第一钝化层由碲化镉组成，厚度为
[0007]进一步地，所述第二钝化层由碲化锌组成，厚度为
[0008]进一步地，所述公共电极孔位于所述公共电极网格的交点上，所述PN结区的中心位于所述公共电极网格的空格中心的正下方。
[0009]进一步地，所述公共电极孔和所述公共电极网格均由铬和金组成，生长顺序是先
生长铬再生长金，铬厚度为金厚度为
[0010]进一步地，所述公共电极孔的孔径大小为1～4um，所述公共电极网格的线宽为2～5um。
[0011]进一步地，所述PN结区电极由锡和金组成，生长顺序是先生长锡再生长金。
[0012]本专利技术还提供上述的高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件的制备方法，包括如下步骤：
[0013]1)在碲镉汞吸收区上依次生长第一钝化层和第二钝化层；
[0014]2)在碲镉汞吸收区上通过离子注入形成PN结区；
[0015]3)去除第二钝化层；
[0016]4)在PN结区四周的第一钝化层上完成公共电极孔开孔；
[0017]5)在第一钝化层上形成公共电极网格和公共电极孔，同时形成边缘公共电极；
[0018]6)在第一钝化层和公共电极网格上生长第二钝化层；
[0019]7)在PN结区上方完成第一钝化层和第二钝化层钝化开孔；
[0020]8)在PN结区上方的钝化开孔上形成PN结区电极；
[0021]9)在PN结区电极上生长铟柱。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术通过在PN结区的四周设公共电极孔，并通过公共电极网格连接公共电极孔和边缘公共电极，且将公共电极网格设于第一钝化层和第二钝化层之间，实现碲镉汞中心像素和边缘像素的工作偏置电压点基本达到一致，同时减少公共电极在吸收区碲镉汞的接触面积，通过设计公共电极孔远离PN结区和避免公共电极网格与碲镉汞吸收区直接接触，达到减少表面漏电与串音的效果，有效地解决了碲镉汞中心像素和边缘像素的工作偏置电压的不一致问题，提高碲镉汞焦平面阵列器件成像质量。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例提供的高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件的剖面图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件的公共电极网的俯视图；
[0027]图中：1、碲镉汞吸收区，2、第一钝化层，3、PN结区，4、公共电极孔，5、公共电极网格，6、第二钝化层，7、PN结区电极，8、铟柱，9、边缘公共电极。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0031]如图1-图2所示，本实施例提供一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件，包括碲镉汞吸收区1、第一钝化层2、PN结区3、公共电极孔4、公共电极网格5、第二钝化层6、PN结区电极7和铟柱8；所述碲镉汞吸收区1上形成有PN结区3，所述碲镉汞吸收区1及所述PN结区3上覆盖有第一钝化层2；所述第一钝化层2上对应所述PN结区3位置处的四周设有与所述碲镉汞吸收区1连接的公共电极孔4，所述公共电极孔4通过公共电极网格5与环绕阵列四周的边缘公共电极9连接，所述PN结区3位于所述公共电极网格5的空格下方；所述第一钝化层2和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件，其特征在于：包括碲镉汞吸收区、第一钝化层、PN结区、公共电极孔、公共电极网格、第二钝化层、PN结区电极和铟柱；所述碲镉汞吸收区上形成有PN结区，所述碲镉汞吸收区及所述PN结区上覆盖有第一钝化层；所述第一钝化层上对应所述PN结区位置处的四周设有与所述碲镉汞吸收区连接的公共电极孔，所述公共电极孔通过公共电极网格与环绕阵列四周的边缘公共电极连接，所述PN结区位于所述公共电极网格的空格下方；所述第一钝化层和所述公共电极网格上覆盖有第二钝化层；所述PN结区正上方的所述第二钝化层上设有PN结区电极，且所述PN结区电极延伸至所述PN结区；所述PN结区电极上设有铟柱。2.如权利要求1所述的一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件，其特征在于：所述第一钝化层由碲化镉组成，厚度为3.如权利要求1所述的一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件，其特征在于：所述第二钝化层由碲化锌组成，厚度为4.如权利要求1所述的一种高一致性工作偏置电压的碲镉汞器件，其特征在于：所述公共电极孔位于所述公共电极网格的交点上，所述PN结区的中心位于所述公共电极网格的空格中心的正下...

【专利技术属性】
技术研发人员：严冰，张冰洁，张传杰，杨朝臣，凡陈玲，
申请(专利权)人：武汉高芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：