可筛选吸收波长的红外探测器制造技术

本技术提供了一种可筛选吸收波长的红外探测器。包括多个像元，像元包括：衬底；微桥结构，微桥结构支撑设置于衬底的上方，并与衬底构成谐振腔；反射层，反射层设置于衬底表面且位于谐振腔内，用于将目标波长的光反射至微桥结构；陷光结构，陷光结构设置于反射层表面，陷光结构用于吸收非目标波长的光；光学增强结构，光学增强结构设置于微桥结构表面，光学增强结构用于增强微桥结构对目标波长的光的吸收。通过在光学增强结构对目标波长的光进行筛选吸收，节省器件成本，减小体积结构。将非目标波长的光在陷光结构进行吸收，减小非目标波长的光的辐射热导，减小本底噪声，提高探测性能。同时实现对目标波长的光的二次吸收。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及探测器领域，尤其涉及一种可筛选吸收波长的红外探测器。

技术介绍

1、非制冷红外传感器可以实现非接触测温及成像检测，是工农业、物联网、医疗检测、家居生活、辅助驾驶等应用中的重要传感器之一。常用的红外传感器包括热电堆传感器、热释电传感器、以及微测辐射热计焦平面传感器等，其中采用悬空像元微桥制作的微测辐射热计(microbolometer)逐渐成为主流的非制冷红外传感器技术。

2、传统的红外微测辐射热计主要采用宽光谱吸收的方式，虽然赋予了器件宽带响应的特点，但同时也引入了不必要的辐射热导而增加本底噪声，从而限制了器件的探测性能。对于某些特定场景来说，需要对特定波长的电磁波进行窄带选择性吸收来提高红外探测器的分辨率。常规的方法是采用在探测器前增加一个可选择透过波长的截止滤光片作为封装窗片结构，阻止非目标波段的电磁波通过，实现波长筛选功能。但是外加的窗片结构会增加探测器的成本和器件体积，同时也会导致对应窗片边缘的探测器像元阵列出现灵敏度下降和图像畸变等问题。

3、因此，如何在不影响探测器性能及增加成本的前提下，使探测器实现对特定波长的筛选吸收功能是一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题是，提供一种可筛选吸收波长的红外探测器，对特定波长的光进行筛选吸收，提高红外探测器的极限性能。

2、为了解决上述问题，本技术提供了一种可筛选吸收波长的红外探测器，包括多个像元，所述像元包括：衬底；微桥结构，所述微桥结构支撑设置于所述衬底的上方，并与所述衬底构成谐振腔；反射层，所述反射层设置于所述衬底表面且位于所述谐振腔内，用于将目标波长的光反射至所述微桥结构；陷光结构，所述陷光结构设置于所述反射层表面，所述陷光结构用于吸收非目标波长的光；光学增强结构，所述光学增强结构设置于所述微桥结构表面，所述光学增强结构用于增强所述微桥结构对所述目标波长的光的吸收。

3、在一些实施例中，所述陷光结构为由第一预设图形按照预设周期排布而成的超构表面微结构。

4、在一些实施例中，所述第一预设图形为圆柱体、长方体或多边形体中的一种或多种。

5、在一些实施例中，所述光学增强结构为由第二预设图形按照预设周期排布而成的超构表面微结构。

6、在一些实施例中，所述光学增强结构还包括衬底，所述衬底设置在所述微桥结构表面；所述第二预设图形设置在所述衬底表面。

7、在一些实施例中，所述衬底与所述第二预设图形之间设置有至少一层连接层。

8、在一些实施例中，所述第二预设图形为圆柱、长方体或者多边形体中的一种或多种。

9、在一些实施例中，所述光学增强结构设置于所述桥面的上表面和/或下表面。

10、在一些实施例中，所述红外探测器包括至少两个能够吸收不同波长的光的所述像元。

11、本技术通过在微桥结构的桥面表面设置光学增强结构，对入射到微桥结构的目标波长的光进行一次筛选吸收，从而不需要采用增加截止滤光片作为窗片结构，节省器件成本，减小体积结构。此外，在反射层表面设置陷光结构，将非目标波长的光在陷光结构进行吸收，可以减小非目标波长的光的辐射热导，从而减小本底噪声，提高探测性能。同时，将目标波长的光经过反射层反射回微桥结构，从而实现对目标波长的光的二次吸收。

12、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可筛选吸收波长的红外探测器，其特征在于，包括多个像元，所述像元包括：

2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述陷光结构为由第一预设图形按照预设周期排布而成的超构表面微结构。

3.根据权利要求2所述的红外探测器，其特征在于，所述第一预设图形为圆柱体、长方体或多边形体中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述光学增强结构为由第二预设图形按照预设周期排布而成的超构表面微结构。

5.根据权利要求4所述的红外探测器，其特征在于，所述光学增强结构还包括衬底，所述衬底设置在所述微桥结构表面；所述第二预设图形设置在所述衬底表面。

6.根据权利要求5所述的红外探测器，其特征在于，所述衬底与所述第二预设图形之间设置有至少一层连接层。

7.根据权利要求4所述的红外探测器，其特征在于，所述第二预设图形为圆柱、长方体或者多边形体中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述光学增强结构设置于所述桥面的上表面和/或下表面。

9.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器包括至少两个能够吸收不同波长的光的所述像元。

...

【技术特征摘要】

1.一种可筛选吸收波长的红外探测器，其特征在于，包括多个像元，所述像元包括：

2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述陷光结构为由第一预设图形按照预设周期排布而成的超构表面微结构。

3.根据权利要求2所述的红外探测器，其特征在于，所述第一预设图形为圆柱体、长方体或多边形体中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述光学增强结构为由第二预设图形按照预设周期排布而成的超构表面微结构。

5.根据权利要求4所述的红外探测器，其特征在于，所述光学增强结构还包括衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗雯雯，姜利军，范延军，钱良山，潘峰，马志刚，
申请(专利权)人：杭州大立微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：