一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法技术

一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法涉及红外探测技术领域，解决了制备方法所得红外探测器吸收率较低的问题，包括制备压电谐振器；压电谐振器上依次制备金属反射层、介质层和金属阵列层；制备读出集成电路衬底；连接读出集成电路衬底和压电谐振器。本发明专利技术的制备方法具有集成制造、批量生产、成本低廉等优势；通过在压电谐振器表面集成金属反射层、介质层和金属阵列层，利用金属阵列层实现对红外光谱的增强吸收，吸收能量作用于压电谐振器上，将吸收率提高到80％以上，同时增加了非制冷红外探测器对入射频谱的选择性。该方法所制得的非制冷红外探测器既有传统非制冷红外探测的优点，同时响应快速、探测灵敏度高。

A Fabrication Method of Uncooled Infrared Detector Based on Piezoelectric Resonator

A preparation method of uncooled infrared detector based on piezoelectric resonator involves the field of infrared detection technology, which solves the problem of low absorptivity of infrared detector obtained by the preparation method, including the preparation of piezoelectric resonator; the preparation of metal reflective layer, dielectric layer and metal array layer on piezoelectric resonator in turn; the preparation of readout integrated circuit substrate; the connection of readout integrated circuit substrate and voltage Electric resonator. The preparation method of the invention has the advantages of integrated manufacturing, batch production, low cost, etc. By integrating metal reflective layer, dielectric layer and metal array layer on the surface of piezoelectric resonator, the infrared spectrum can be enhanced by using metal array layer, and the absorption energy acts on the piezoelectric resonator, so that the absorption rate can be increased to more than 80%, and uncooled infrared detector pairs can be added at the same time. Selectivity of incident spectrum. The uncooled infrared detector made by this method has the advantages of traditional uncooled infrared detection, fast response and high detection sensitivity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法
本专利技术涉及红外探测
，具体涉及一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法。
技术介绍
非制冷型红外探测器也叫室温探测器，可在室温条件下工作。非制冷红外探测器一般是热探测器，即通过探测红外辐射的热效应来工作。非制冷红外探测器具有体积小、重量轻、寿命长、成本低、功耗低等优点，因此非制冷红外探测器在军事、安防、医疗检测等领域得到越来越广泛的应用。近年来，随着微纳传感技术的发展，压电谐振器的应用也扩展到非制冷红外探测器领域。一方面，压电谐振器通常具有微型的尺寸，抗外界干扰能力更强；另一方面，压电谐振器通常工作在谐振模拟，且具有很高的品质因数，所以器件表现出很高的灵敏度；以上两个方面促使基于压电谐振器的非制冷红外探测器表现出优秀的信噪比指标。另外，压电谐振器采用频率读出电路方式，该种方式可以有效抑制闪烁噪声(1/f噪声)。然而现有的基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法中，所制得的探测器均对红外辐射的吸收率较低、均对入射频谱没有选择性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、取得硅基底(2‑6)；S2、在硅基底(2‑6)上制备左通孔(2‑18)、右通孔(2‑17)和凹槽(2‑19)；所述凹槽(2‑19)位于硅基底(2‑6)上表面上，左通孔(2‑18)和右通孔(2‑17)分居凹槽(2‑19)两侧且均贯穿硅基底(2‑6)上下表面；S3、在左通孔(2‑18)内制备左通孔电极(2‑8)，在右通孔(2‑17)内制备右通孔电极(2‑7)，在左通孔电极(2‑8)下端、硅基底(2‑6)下表面制备第一电极(2‑4)，在右通孔电极(2‑7)下端、硅基底(2‑6)下表面制备第二电极(2‑5)；S4、利用...

【技术特征摘要】
1.一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、取得硅基底(2-6)；S2、在硅基底(2-6)上制备左通孔(2-18)、右通孔(2-17)和凹槽(2-19)；所述凹槽(2-19)位于硅基底(2-6)上表面上，左通孔(2-18)和右通孔(2-17)分居凹槽(2-19)两侧且均贯穿硅基底(2-6)上下表面；S3、在左通孔(2-18)内制备左通孔电极(2-8)，在右通孔(2-17)内制备右通孔电极(2-7)，在左通孔电极(2-8)下端、硅基底(2-6)下表面制备第一电极(2-4)，在右通孔电极(2-7)下端、硅基底(2-6)下表面制备第二电极(2-5)；S4、利用牺牲层材料填充凹槽(2-19)制备牺牲层(2-29)，所述牺牲层(2-29)覆盖硅基底(2-6)上表面，牺牲层(2-29)的厚度大于凹槽(2-19)的深度；S5、将硅基底(2-6)上表面进行平坦化处理直至牺牲层(2-29)和硅基底(2-6)上表面共面；S6、在S5所得的硅基底(2-6)和牺牲层(2-29)的上表面制备底电极(2-3)；所述底电极(2-3)覆盖S5所得的牺牲层(2-29)，底电极(2-3)连接左通孔电极(2-8)；S7、在底电极(2-3)上表面上制备压电层(2-2)；S8、在压电层(2-2)上表面上制备顶电极(2-1)；所述顶电极(2-1)连接右通孔电极(2-7)；S9、在顶电极(2-1)上表面上制备金属反射层(3-3)；S10、在金属反射层(3-3)上表面上制备介质层(3-2)；S11、在介质层(3-2)上表面上制备金属阵列层(3-1)；S12、刻蚀S5所得的牺牲层(2-29)，得到空腔(2-9)，压电谐振器(2)制备完成；S13、制备读出集成电路衬底(1)；S14、读出集成电路衬底(1)键合第一电极(2-4)和第二电极(2-5)，得到非制冷红外探测器，制备完成。2.如权利要求1所述的一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤S14之后还包括封装的步骤。3.如权利要求2所述的一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，所述封装的步骤具体为在读出集成电路衬底(1)上胶连围板(4)，再在围板(4)上部胶连红外窗口(5)，所述红外窗口(5)位于金属阵列层(3-1)的正上方；读出集成电路衬底(1)、围板(4)和红外窗口(5)组成密封腔。4.如权利要求1所述的一种基于压电谐振器的非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，所述S13中的读出...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁中翥，陶金，孟德佳，梁静秋，秦余欣，吕金光，张宇昊，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22