电隔离结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种电隔离结构及其制备方法。在光学器件的光吸收区制备高吸收结构，电隔离结构的电极纳米森林包围器件电极，在电极纳米森林上设置非连续的电极纳米森林金属层；电极纳米森林具有大深宽比，金属溅射或蒸发工艺的不完全保型性，电极纳米森林的侧壁无法被完全覆盖，金属薄层无法形成连续薄膜，即能在电极纳米森林上制备得到非连续的电极纳米森林金属层。由于制备得到的电极纳米森林本身不导电，因此，覆盖了非连续的电极纳米森林金属层的电极纳米森林仍具有绝缘性，从而能有效实现器件电极之间的电隔离，与现有工艺兼容，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
电隔离结构及其制备方法
本专利技术涉及一种结构及其制备方法，尤其是一种电隔离结构及其制备方法。
技术介绍
纳米结构当其具有大深宽比时，在纳米结构的表面沉积大消光系数的金属薄层后，由于纳米结构的大深宽比，且覆盖了金属薄层之后的纳米结构具有了陷光效应，当金属薄层为特定贵金属时，甚至具有表面等离激元特性，因此，整个结构具有宽谱与高吸收特点，可被应用于MEMS光学器件中，具体的应用包括太阳能电池、红外传感器等。对于此类MEMS光学器件而言，当在其表面集成宽谱高吸收结构之后，由于纳米结构的特殊性，无法再承受存有液体环境的工艺步骤，所述工艺包括光刻的显影液浸泡和金属腐蚀液浸泡等。而此类MEMS光学器件一般有两个金属电极，利用所述两个金属电极能用于电学信号的输出，一旦金属电极的表面也被覆盖上纳米结构，则将直接影响器件封装时的金属引线，使器件无法顺利封装；另一方面，如果纳米结构仅仅被集成在光吸收区，两个电极之间极易因为金属薄层的沉积覆盖而形成电连接，造成器件短路无法工作。图形化制备一维纳米结构的工艺方法包括电子束光刻、离子束刻蚀、飞秒激光等方法，此类方法属于串行工艺，耗时长且对尖端设备的依赖性高，不利于批量制备。而化学合成与气相生长相结合的方法存在工艺兼容性的问题，无法在CMOS-MEMS工艺中用于纳米结构制备。因此，在制备宽谱高吸收的光学器件时，如何有效实现电隔离是目前技术的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种电隔离结构及其制备方法，其能有效实现器件电极间的电隔离，与现有工艺兼容，安全可靠。按照本专利技术提供的技术方案，所述电隔离结构，包括光学器件以及设置于所述光学器件上的器件电极；在所述器件电极的外圈设置电极纳米森林，在所述电极纳米森林上设置非连续的电极纳米森林金属层。还包括设置于所述光学器件上的高吸收结构以及器件区电隔离结构；所述高吸收结构包括设置于光学器件的光吸收区的光吸收区纳米森林，在所述光吸收区纳米森林上设置非连续的光吸收区金属层；所述器件区电隔离结构包括器件区纳米森林以及设置于所述器件区纳米森林上的非连续的器件区纳米森林金属层。所述电极纳米森林、器件区纳米森林与光吸收区纳米森林为同一工艺步骤形成，电极纳米森林金属层、器件区纳米森林金属层与光吸收区金属层为同一工艺步骤层。还包括设置于光学器件划片道上的划片道纳米森林，在所述划片道纳米森林上设置非连续的划片道金属层。所述电极纳米森林内纳米纤维体的高度为1μm～50μm，所述纳米纤维体的直径为10nm～300nm。一种电隔离结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤1、提供光学器件，并在所述光学器件光吸收区制备光吸收区纳米森林，以及在光学器件的器件电极的外圈制备电极纳米森林；步骤2、通过金属沉积工艺，在光吸收区纳米森林上制备得到非连续的光吸收区金属层，同时，在电极纳米森林上制备得到非连续的电极纳米森林金属层。步骤1中，还在光学器件的划片道上制备得到划片道纳米森林；步骤2中，在划片道纳米森林上制备得到非连续的划片道金属层。步骤1中，在光学器件的光吸收区制备光吸收区聚合物层，并在器件电极的外圈制备器件电极聚合物层；对所述光吸收区聚合物层、器件电极聚合物层同时进行等离子体轰击，以在光吸收区制备得到光吸收区纳米森林，以及在器件电极的外圈制备电极纳米森林。步骤1中，在光学器件的器件区制备得到器件区纳米森林；步骤2中，在器件区纳米森林上制备得到非连续的器件区纳米森林金属层，通过器件区纳米森林以及所述器件区纳米森林上的器件区纳米森林金属层能形成器件区电隔离结构；光吸收区纳米森林、电极纳米森林、器件区纳米森林内纳米纤维体的高度为1μm～50μm，所述纳米纤维体的直径为10nm～300nm。所述光学器件包括MEMS光学器件，光学器件为单个器件或阵列分布式器件。本专利技术的优点：在光学器件的光吸收区制备高吸收结构，高吸收结构包括光吸收区纳米森林以及制备于所述光吸收区纳米森林上非连续的光吸收区金属层，制备与器件电极适配的电隔离结构，电隔离结构的电极纳米森林包围器件电极，在电极纳米森林上设置非连续的电极纳米森林金属层；电极纳米森林具有大深宽比，金属溅射或蒸发工艺的不完全保型性，电极纳米森林森林的侧壁无法被完全覆盖，金属薄层无法形成连续薄膜，即能在电极纳米森林上制备得到非连续的电极纳米森林金属层。由于制备得到的电极纳米森林本身不导电，因此，覆盖了非连续的电极纳米森林金属层的电极纳米森林仍具有绝缘性，从而能有效实现器件电极之间的电隔离，与现有工艺兼容，安全可靠。附图说明图1为本专利技术的示意图。图2为本专利技术同时设置电极隔离结构以及器件区电隔离结构的示意图。图3～图7为本专利技术具体实施工艺步骤图，其中图3为本专利技术制备得到光吸收区聚合物层、器件电极聚合物层以及划片道聚合物层后的示意图；图4为本专利技术制备得到光吸收区纳米森林、电极纳米森林、划片道纳米森林后的示意图；图5为本专利技术器件电极与电极纳米森林之间示意图。图6为本专利技术得到光吸收区金属层、电极纳米森林金属层以及划片道金属层后的示意图。图7为本专利技术光学器件呈阵列分布时的示意图。附图标记说明：1-光学器件、2-高吸收结构、3-划片道、4-电极隔离结构、5-器件电极、6-光吸收区聚合物层、7-器件电极聚合物层、8-划片道聚合物层、9-光吸收区纳米森林、10-电极纳米森林、11-划片道纳米森林、12-光吸收区金属层、13-电极纳米森林金属层、14-划片道金属层、15-器件区电隔离结构、16-器件区第一导电体、17-器件区第二导电体以及18-器件连续金属层。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1和图6所示：为了能有效实现电隔离，本专利技术包括光学器件1以及设置于所述光学器件1上的器件电极5；在所述器件电极5的外圈设置电极纳米森林10，在所述电极纳米森林10上设置非连续的电极纳米森林金属层13。具体地，光学器件1包括MEMS光学器件，如可以为太阳能电池片、红外传感器等，具体可以根据实际需要进行选择。在光学器件1上设置有器件电极5，器件电极5与光学器件1之间的配合以及器件电极5的数量均与现有相一致，具体为本
人员所熟知，此处不再赘述。在光学器件1的光吸收区可设置高吸收结构2，当在设置高吸收结构2后，为了避免对器件电极5造成短路等影响，在器件电极5的外圈设置电极纳米森林10，并在电极纳米森林10上设置非连续的电极纳米森林金属层13。具体地，电极纳米森林金属层13的非连续状态，具体是指在电极纳米森林10内每个纳米纤维体上的金属层不连续，且在相邻纳米纤维体间上也不连续，保证电隔离效果。电极纳米森林10具有大深宽比，金属溅射或蒸发工艺的不完全保型性，电极纳米森林森林10的侧壁无法被完全覆盖，金属薄层无法形成连续薄膜，即能在电极纳米森林10上制备得到非连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电隔离结构，包括光学器件(1)以及设置于所述光学器件(1)上的器件电极(5)；其特征是：在所述器件电极(5)的外圈设置电极纳米森林(10)，在所述电极纳米森林(10)上设置非连续的电极纳米森林金属层(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种电隔离结构，包括光学器件(1)以及设置于所述光学器件(1)上的器件电极(5)；其特征是：在所述器件电极(5)的外圈设置电极纳米森林(10)，在所述电极纳米森林(10)上设置非连续的电极纳米森林金属层(13)。


2.根据权利要求1所述的电隔离结构，其特征是：还包括设置于所述光学器件(1)上的高吸收结构(2)以及器件区电隔离结构(15)；
所述高吸收结构(2)包括设置于光学器件(1)的光吸收区的光吸收区纳米森林(9)，在所述光吸收区纳米森林(9)上设置非连续的光吸收区金属层(12)；
所述器件区电隔离结构(15)包括器件区纳米森林以及设置于所述器件区纳米森林上的非连续的器件区纳米森林金属层。


3.根据权利要求2所述的电隔离结构，其特征是：所述电极纳米森林(10)、器件区纳米森林与光吸收区纳米森林(9)为同一工艺步骤形成，电极纳米森林金属层(13)、器件区纳米森林金属层与光吸收区金属层(12)为同一工艺步骤层。


4.根据权利要求1或2或3所述的电隔离结构，其特征是：还包括设置于光学器件(1)划片道上的划片道纳米森林(11)，在所述划片道纳米森林(11)上设置非连续的划片道金属层(14)。


5.根据权利要求1所述的电隔离结构，其特征是：所述电极纳米森林(10)内纳米纤维体的高度为1μm～50μm，所述纳米纤维体的直径为10nm～300nm。


6.一种电隔离结构的制备方法，其特征是，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1、提供光学器件(1)，并在所述光学器件(1)光吸收区制备光吸收区纳米森林(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：石梦，张琛琛，毛海央，周娜，
申请(专利权)人：江苏创芯海微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32