集成式阻挡杂质带探测器及其制造方法技术

本申请涉及集成式阻挡杂质带探测器及其制造方法。该集成式阻挡杂质带探测器包括：超透镜阵列，用于聚光；阻挡杂质带探测结构，设置于超透镜阵列的出光侧，阻挡杂质带探测结构包括透光衬底、第一电极层、吸收层、阻挡层、第二电极层、钝化层及第一接触电极，其中，透光衬底、第一电极层、吸收层、阻挡层、第二电极层及钝化层沿背向超透镜阵列的方向依次层叠，第一接触电极贯穿钝化层并电连接于第二电极层；及超表面阵列，设置于吸收层且位于超透镜阵列的焦点处，用于实现表面等离子体共振。该探测器可以有效减少光学串音，能够提升器件的量子效率和整体光电性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及太赫兹探测器件，特别是涉及集成式阻挡杂质带探测器及其制造方法。

技术介绍

1、宇宙背景辐射集中于太赫兹波段，其辐射能量可以有效穿透气体和尘埃组成的天体云层，太赫兹空间探测是追溯宇宙形成与演化、演算恒星的质量损失以及寻找未知星球和地外生命等天文探测行之有效的方式。太赫兹探测技术可以从不同角度反应空间物质信息，在天基和地基探测系统中得到了工程化应用。

2、作为天基系统焦平面探测元件的典型代表，阻挡杂质带阵列探测器巧妙地利用本征阻挡层有效抑制暗电流，解决了对低噪声和耐辐射的中远红外探测的需求，且能适应低光学通量和低信号等级的天文深空探测环境。以锗半导体为基底研制的阻挡杂质带探测器可完美覆盖40μm至200μm之间的甚长波红外频段。

3、然而，现有锗基阻挡杂质带探测器的像元中心距已经逐渐逼近衍射极限限制的最小像元尺寸，随着波长增加，存在强烈的衍射极限导致单位像元尺寸过大，严重影响探测低信噪比小物体的电子光学系统分辨率以及产生过大的器件功耗。同时，集成大面阵要求光敏像元尺寸实现小型化，其像元间的电学串音和光学串音问题成为阻挡杂质带探本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，所述超透镜阵列中的超透镜包括依次层叠的入光微结构、透镜衬底及出光微结构，所述入光微结构和所述出光微结构分别包括纳米柱，所述纳米柱的晶格常数小于工作波长，所述纳米柱的入光面和出光面之间的反射光程差被配置为π，所述入光微结构和所述出光微结构各自的传输相位覆盖0至2π。

3.根据权利要求2所述的集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，所述工作波长为40μm至200μm，所述纳米柱为透射率大于77%的高阻硅纳米柱；

4.根据权利要求1所述的集成式阻挡杂质带探...

【技术特征摘要】

1.集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，所述超透镜阵列中的超透镜包括依次层叠的入光微结构、透镜衬底及出光微结构，所述入光微结构和所述出光微结构分别包括纳米柱，所述纳米柱的晶格常数小于工作波长，所述纳米柱的入光面和出光面之间的反射光程差被配置为π，所述入光微结构和所述出光微结构各自的传输相位覆盖0至2π。

3.根据权利要求2所述的集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，所述工作波长为40μm至200μm，所述纳米柱为透射率大于77%的高阻硅纳米柱；

4.根据权利要求1所述的集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，所述超表面阵列包括多个超表面结构，所述超表面结构包括周期性排列的多个凹型谐振器；所述超表面阵列的材料为金属。

5.根据权利要求4所述的集成式阻挡杂质带探测器，其特征在于，所述超表面结构中的多个凹型谐振器的排列周期为30μm至70μm；所述凹型谐振器具有沿所述超表面结构的第一排列方向开设的槽口，所述槽口...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆菲菲，姚连飞，田然，赵阳阳，陈艳彬，徐豪科，李薇，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：