一种InGaAs阵列探测器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种InGaAs阵列探测器，包括硅读出电路芯片、打底金属层、In柱、填充胶、InP衬底层、InGaAs材料层、偏振金属光栅、微透镜和InGaAs光敏元芯片；还公开了其制备方法，本发明专利技术的减薄InP衬底层可缩短偏振片与探测器光敏区之间的距离，在金属光栅阵列周围加入金属保护环，集成像元级微透镜阵列，提高光敏元、偏振片和微透镜三者的对准精度，通过集成亚波长金属光栅阵列实现分焦平面偏振探测器，简化偏振成像系统的光路结构并能实时成像，同时依靠像元级微透镜阵列提高偏振探测器的消光比、降低不同像元之间的串音。

【技术实现步骤摘要】
一种InGaAs阵列探测器及其制备方法
本专利技术涉及光电探测器领域，具体涉及一种集成像元级微透镜与亚波长金属光栅的InGaAs阵列探测器，以及其制备方法。
技术介绍
短波红外InGaAs（铟砷化镓）探测器具有可室温工作、高迁移率和可靠性好等优点，是小型化、低成本和高可靠性短波红外探测系统的最佳选择，在微光夜视、激光探测、航天遥感成像等领域有着广泛的应用需求。传统的光探测器只能探测光子的强度信息，而遗漏了光子所携带的偏振、相位等其他信息。光的偏振作为光场的一个重要参数，会随着物体的表面理化特性、观测角度以及内部特性而变化，所以偏振探测是进一步提高目标识别的一种有效手段。偏振探测成像系统包含分时偏振探测器、分振幅偏振探测器、分孔径偏振探测器和分焦平面偏振探测器，其中分焦平面偏振探测成像具有光路结构简化和实时偏振成像等优点，逐渐成为研究热点。所谓分焦平面偏振探测器是指把不同偏振方向上的微偏振片集成到焦平面上，其中微偏振片的间距与像元间距相匹配，不同像元探测不同偏振方向。分焦平面偏振探测器采用了超像元的概念，即物理意义上的四个2x2像元组成一个超像元，其中超像元中的4个子像元同时探测不同偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种InGaAs阵列探测器，其特征在于：包括背减薄的InGaAs探测器阵列和偏振金属光栅（7）阵列，所述的背减薄的InGaAs探测器由InGaAs光敏元芯片（9）通过In柱（3）与硅读出电路芯片（1）倒装互联而成，所述的InGaAs光敏元芯片（9）由InP衬底层（5）和生长在InP衬底层（5）上的InGaAs材料层（6）构成，所述的InGaAs材料层（6）由从下至上排列的InGaAs腐蚀阻挡层、InP缓冲层、InGaAs吸收层和InP帽层组成，所述的InGaAs光敏元芯片（9）和硅读出电路芯片（1）之间设置有填充胶（4），In柱（3）与硅读出电路芯片（1）和InGaAs光敏元芯片（9）之间均设...

【技术特征摘要】
1.一种InGaAs阵列探测器，其特征在于：包括背减薄的InGaAs探测器阵列和偏振金属光栅（7）阵列，所述的背减薄的InGaAs探测器由InGaAs光敏元芯片（9）通过In柱（3）与硅读出电路芯片（1）倒装互联而成，所述的InGaAs光敏元芯片（9）由InP衬底层（5）和生长在InP衬底层（5）上的InGaAs材料层（6）构成，所述的InGaAs材料层（6）由从下至上排列的InGaAs腐蚀阻挡层、InP缓冲层、InGaAs吸收层和InP帽层组成，所述的InGaAs光敏元芯片（9）和硅读出电路芯片（1）之间设置有填充胶（4），In柱（3）与硅读出电路芯片（1）和InGaAs光敏元芯片（9）之间均设置有打底金属层（2），所述的偏振金属光栅（7）上方还集成了微透镜（8）。2.根据权利要求1所述的一种InGaAs阵列探测器，其特征在于，所述的InGaAs光敏元芯片（9）上设有和上下层图形结构对准的凹陷标记。3.根据权利要求1所述的一种InGaAs阵列探测器，其特征在于，所述的偏振金属光栅（7）周围设置有一圈金属保护环。4.根据权利要求1所述的一种InGaAs阵列探测器，其特征在于，所述的偏振金属光栅（7）通过微纳加工制备在InGaAs光敏元芯片（9）上；所述的微透镜（8）为通过微纳加工制备在偏振金属光栅（7）上的透明介质膜。5.根据权利要求4所述的一种InGaAs阵列探测器，其特征在于，所述的微透镜（8）和偏振金属光栅（7）分别一一垂直对应于InGaAs光敏元芯片（9），微透镜（8）、偏振金属光栅（7）与对应InGaAs光敏元芯片（9）的中心重合。6.根据权利要求1所述的一种InGaAs阵列探测器，其特征在于，所述的填充胶（4）为低温环氧胶。7.一种如权利要求1所述InGaAs阵列探测器的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾成，张智杰，王晨晟，齐志强，胡文良，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶重工集团公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42