一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，所述横向热电薄膜外延地生长在所述斜切衬底表面；所述第一电极与所述第二电极分别设置在所述横向热电薄膜表面沿斜切衬底方向两端；所述具有超结构表面的红外吸收器设置在所述第一电极与所述第二电极之间，与所述横向热电薄膜耦合在一起，且与所述第一电极、所述第二电极绝缘；本发明专利技术的有益效果为实现对中远红外光的高效探测和快响应探测；可以实现对中远红外光的室温探测；实现对特定波长的红外光的选择性探测，实现对不同偏振光的选择性探测，可应用于非色散红外气体传感器。结构简单，通过薄膜沉积工艺制作，制作工艺与COMS工艺兼容，易于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器及制作方法
本专利技术涉及红外光探测器件领域，尤其是一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器及制作方法。
技术介绍
红外光电探测器是将入射的红外辐射信号转变为电信号输出的器件。红外辐射的波长介于可见光和微波之间，人眼察觉不到，红外探测器将其转变为电信号输出，这对目标的探测和图像的获取起重要作用，特别是在夜间或者在黑暗环境中，红外探测技术使观测和监视热辐射物体，及探测和跟踪机动目标变得轻而易举。因此在日常生活和武器装备等领域发挥重要作用。根据工作原理不同，红外探测器可以分为两大类，一类是热敏型红外探测器，另一类为光子型红外探测器。热敏型红外探测器接收到红外辐射后，先引起灵敏元的温度变化，温度变化产生与之成比例的电信号(或者其他物理量变化再转化为电信号)输出，实现对红外光的探测。常见的热敏型红外探测器如：温差电型探测器、热释电型探测器，以及热敏电阻型探测，这类探测器的光电转换源于吸收光辐射引起的温度变化，与吸收的红外辐射的波长没有关系，因此，红外光探测不具有波长选择性。与之不同，光子型红外探测器接收红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，其特征在于：包括斜切衬底、横向热电薄膜、第一电极、第二电极以及具有超结构表面的红外吸收器；所述横向热电薄膜外延地生长在所述斜切衬底表面；所述第一电极与所述第二电极分别设置在所述横向热电薄膜表面沿斜切衬底方向的两端；所述具有超结构表面的红外吸收器设置在所述第一电极与所述第二电极之间，与所述横向热电薄膜耦合在一起，且与所述第一电极、所述第二电极绝缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，其特征在于：包括斜切衬底、横向热电薄膜、第一电极、第二电极以及具有超结构表面的红外吸收器；所述横向热电薄膜外延地生长在所述斜切衬底表面；所述第一电极与所述第二电极分别设置在所述横向热电薄膜表面沿斜切衬底方向的两端；所述具有超结构表面的红外吸收器设置在所述第一电极与所述第二电极之间，与所述横向热电薄膜耦合在一起，且与所述第一电极、所述第二电极绝缘。


2.根据权利要求1所述的一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，其特征在于：所述横向热电薄膜为在斜切衬底上外延生长氧化物薄膜，且其化学式为L1-xAxBO3+z或L2-xAxBO4+z，其中L为三价稀土原子，A为二价金属原子，B为过渡金属原子，x小于2，z小于1。


3.根据权利要求1或2所述的一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，其特征在于：所述横向热电薄膜的厚度为100nm—500nm。


4.根据权利要求3所述的一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，其特征在于：所述斜切衬底为LaAlO3、SrTiO3、LaSrAlO4或者NaCaAlO4的单晶体，其中斜切方向为衬底的〈001〉晶向向〈100〉方向倾斜，使斜切衬底的表面法向相对于衬底材料的〈001〉晶向有一个范围为5°—30°的夹角。


5.根据权利要求4所述的一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，其特征在于：所述具有超结构表面的红外吸收器包括表面图案化的金属薄膜与介质薄膜，且所述介质薄膜与所述表面图案化的金属薄膜依次沉积在所述横向热电薄膜表面上。


6.根据权利要求5所述的一种超结构表面耦合横向热电薄膜的光探测器，其特征在于：所述第一电极与所述第二电极之间依次在所述横向热电薄膜之间依次沉积厚度为5nm—20nm的绝缘层、厚度为10nm—80nm的金属Au薄膜反射层、介质薄膜以及表面图...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊飞，郑烁，周荣，胡万彪，姜鹏，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南;53