一种单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法技术

本发明专利技术属于红外传感器的研究领域，涉及一种单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法。本发明专利技术选用NiCr合金作为上电极和吸收层时的同时，利用“单晶热释电薄膜与NiCr合金膜的刻蚀速率差异”将其作为刻蚀掩膜实现多元红外传感器件的制备。本方法仅需一次光刻即可完成多元器件的微细加工，减少单晶薄膜多元器件光刻次数，避免了多次光刻中光刻胶均匀性、对准精度控制等难题；单晶薄膜刻蚀完成后剩余的NiCr合金膜用作上电极和吸收层，无需去除；并且通过干法刻蚀使NiCr合金膜产生粗化效应，减少其对红外光的反射作用，提高NiCr合金膜对红外辐射的吸收，进而提高器件性能。

Preparation of a single crystal pyroelectric film multi element infrared sensor

【技术实现步骤摘要】
一种单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法
本专利技术属于红外传感器的研究领域，涉及一种单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法。
技术介绍
随着热释电红外传感器应用场景的不断拓展，手势识别、位置识别、运动方向识别、概略成像等对多元红外器件的需求不断增加，并对其响应时间等性能提出了更高的要求。要满足上述应用场景和性能要求，采用基于热释电薄膜的多元红外传感器被认为是最佳的技术选择。相关研究表明，采用离子注入剥离法制备的热释电薄膜单晶突破了传统方法制备薄膜的取向和性能限制，可以获得与单晶块材性能基本一致的高性能热释电单晶薄膜，为高性能红外器件的制备提供了良好的材料基础。由于敏感材料形态从块体向薄膜、器件像元由单元向多元的发展，器件结构及其加工工艺也必须进行相应的创新以实现薄膜多元器件的制备，以充分发挥薄膜敏感材料的性能优势。首当其冲的是改变传统的器件结构，基于块体的单元红外传感器通常采用在上电极结构上沉积油墨、活性炭等厚膜材料作为器件的吸收层。这种器件结构中厚膜吸收层材料厚度较大，显著增加了器件的热容，不利于发挥薄膜器件响应快、高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤(1)：通过离子注入剥离法获取LTO钽酸锂单晶薄膜片，LTO钽酸锂单晶薄膜片结构从上到下包括LTO钽酸锂热释电层、底电极、键合层及衬底。/n步骤(2)：将步骤(1)所得LTO钽酸锂单晶薄膜片，通过微细加工工艺对其热释电层上表面进行图形化光刻掩膜。/n步骤(3)：将步骤(2)所得的LTO钽酸锂单晶薄膜片，用磁控溅射在其光刻掩膜的一面生长NiCr合金膜，然后去除光刻胶即可得到图形化的NiCr合金膜上电极。/n步骤(4)：将步骤(3)所得LTO钽酸锂单晶薄膜片的上电极一面进行干法刻蚀，刻掉未被上电极覆盖的LTO钽酸锂...

【技术特征摘要】
1.一种单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：通过离子注入剥离法获取LTO钽酸锂单晶薄膜片，LTO钽酸锂单晶薄膜片结构从上到下包括LTO钽酸锂热释电层、底电极、键合层及衬底。
步骤(2)：将步骤(1)所得LTO钽酸锂单晶薄膜片，通过微细加工工艺对其热释电层上表面进行图形化光刻掩膜。
步骤(3)：将步骤(2)所得的LTO钽酸锂单晶薄膜片，用磁控溅射在其光刻掩膜的一面生长NiCr合金膜，然后去除光刻胶即可得到图形化的NiCr合金膜上电极。
步骤(4)：将步骤(3)所得LTO钽酸锂单晶薄膜片的上电极一面进行干法刻蚀，刻掉未被上电极覆盖的LTO钽酸锂热释电层直至刻至底电极。


2.如权利要求1所述单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法，其特征在于：
所述步骤(1)中LTO钽酸锂单晶薄膜片的具体制备步骤如下：取离子注入后的LTO钽酸锂单晶注入片，在注入片的注入表面依次镀上底电极、键合层后；将注入片的键合层与衬底进...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文博，李茂荣，张开盛，帅垚，吴传贵，张万里，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51