一种氧化镓热释电红外焦平面阵列制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，涉及红外检测器件，针对现有技术中材料性质不够理想的问题提出本方案。包括导电衬底和多个热释电敏感单元；热释电敏感单元的材质为ε相氧化镓，其<001>晶向为热释电极化方向。优点在于，通过选用特定的氧化镓材料，厚度、相对介电常数、体积比热容、以及低损耗角正切均更小，而热释电系数却能更高，实现了高电信号强度、高探测响应性能的红外器件。另一方面相对其他现有的热释电材料，能降低敏感单元的制备工艺难度，兼容半导体加工制造工艺，成本更低且易于集成。还可以实现倒装以及利用导电衬底代替下电极，使得在分辨率提高的情况下也不会因为互联金线导致面积利用率下降，实现芯片面积使用最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外检测器件，尤其涉及一种氧化镓热释电红外焦平面阵列。

技术介绍

1、基于热释电材料的红外探测和热成像技术是目前该领域研究最多、发展最快的技术，而红外探测和热成像技术的核心器件是基于焦平面阵列的探测器，基于热释电效应的焦平面阵列具有广阔的发展前景。用于红外探测及热成像的热释电材料，热释电系数越大、热容量/体积比热容越小、介电常数越小、损耗角正切越小，则制成的器件的探测响应性能越好。但现有技术中所用的热释电材料普遍存在热释电系数低、敏感元厚度大、介电常数高等问题，不利于提高器件的探测响应性能，限制了基于热释电效应的红外探测及热成像系统的发展和应用。

2、红外阵列若需要提高分辨率，就需要缩小敏感单元的尺寸以令同样面积内放下更多个敏感单元。但是通常热释电材料需要上下表面各有电极，整体结构类似平板电容器。因此阵列在连接读出电路的时候必然存在较多的互联金线，从而降低了芯片面积使用率。而且随着阵列中的敏感单元数量越多，面积使用率降低越专利技术显。

3、现有技术中常见的热释电材料有以下几种：

4、钽酸锂，室温热释电系数约本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，其特征在于，包括：导电衬底(101)，以及外延生长在所述导电衬底(101)上的多个热释电敏感单元(102)；各热释电敏感单元(102)阵列分布形成焦平面；每一热释电敏感单元(102)远离导电衬底(101)的端面均设有相适配的上电极(103)；所述热释电敏感单元(102)的材质为ε相氧化镓，其<001>晶向为热释电极化方向。

2.根据权利要求1所述一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，其特征在于，所述导电衬底(101)用于接地。

3.根据权利要求1所述一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，其特征在于，所述热释电敏感单元(102)通...

【技术特征摘要】

1.一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，其特征在于，包括：导电衬底(101)，以及外延生长在所述导电衬底(101)上的多个热释电敏感单元(102)；各热释电敏感单元(102)阵列分布形成焦平面；每一热释电敏感单元(102)远离导电衬底(101)的端面均设有相适配的上电极(103)；所述热释电敏感单元(102)的材质为ε相氧化镓，其<001>晶向为热释电极化方向。

2.根据权利要求1所述一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，其特征在于，所述导电衬底(101)用于接地。

3.根据权利要求1所述一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，其特征在于，所述热释电敏感单元(102)通过金属有机气相沉积法在导电衬底(101)上外延生长。

4.根据权利要求1所述一种氧化镓热释电红外焦平面阵列，其特征在于，所述热释电敏感单元(102)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钢，胡田雨，陈梓敏，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：