一种热释电红外探测器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热释电红外探测器及制备方法，属于电子材料与元器件技术领域。本发明专利技术的方法为：首先清洗硅衬底，并对硅衬底进行沉积处理；并在硅衬底的基片上制作带斜坡的凹槽；清洗凹槽并进行沉积处理，在凹槽表面形成阻挡层；然后对硅衬底进行清洗，吹干处理；并在凹槽壁、凹槽的一侧边上制备底电极；接着在凹槽壁内的底电极上方沉积热释电厚膜材料，待烘干、等静压处理后，烧结为陶瓷；最后，在热释电厚膜材料上制备上电极。本发明专利技术还公开了基于本发明专利技术的制备方法所获得的一种新的热释电红外探测器结构。本发明专利技术的应用，可以有效防止厚膜材料的开裂，保护厚膜完整性，有利于提高厚膜的质量和探测器的成品率，使热释电厚膜探测器获得良好的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料与元器件
，尤其涉及一种热释电红外探测器及制备方法。
技术介绍
热释电红外探测器利用热释电材料的热释电效应工作。热释电材料处于低于居里温度的恒温环境时，其自极化电荷密度保持不变，这些电荷被空气中的带电离子中和；当红外辐射入射热释电材料，被材料吸收后，材料温度升高，自极化强度变小，即电荷面密度变小。这样，热释电材料表面存在多余的中和电荷，这些电荷以电压或电流的形式输出，该输出信号可以用来探测辐射。相反，当截断该辐射时，热释电材料温度降低，自极化强度增加， 有相反方向的电流或电压输出。可见，要提高热释电红外探测器的灵敏度，应该提高热释电敏感元的材料性能和绝热性能，这样在其他条件相同时，可以获得更高的响应信号。目前，常用的热释电材料有BST、PZT、LiTaO3和TGS等；热释电材料的形态有单晶/陶瓷块体材料、薄膜材料和厚膜材料。单晶/陶瓷块体材料用晶体外延生长或者传统陶瓷工艺制成，其优点是材料性能好，热释电系数高，介电损耗小。缺点是在使用块体材料制作热释电红外探测器件时，块体材料要经过切片、研磨、抛光等工艺，减薄到几十微米，工艺复杂、成本高，且成品率低；当样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热释电红外探测器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤S1：清洗硅衬底，并对所述硅衬底进行沉积处理；步骤S2：在所述硅衬底的基片上制作带斜坡的凹槽；步骤S3：清洗所述凹槽并进行沉积处理，在所述凹槽表面形成阻挡层；步骤S4：对步骤S3处理后的硅衬底进行清洗，吹干处理；光刻底电极图形，并在所述凹槽壁、凹槽的一侧边上制备底电极；步骤S5：在所述凹槽壁内的底电极上方沉积热释电厚膜材料，并进行烘干、等静压处理，再烧结为陶瓷；步骤S6：光刻上电极图形，在所述热释电厚膜材料上制备上电极。

【技术特征摘要】
1.一种热释电红外探测器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤 步骤S1:清洗硅衬底，并对所述硅衬底进行沉积处理； 步骤S2 :在所述硅衬底的基片上制作带斜坡的凹槽； 步骤S3 :清洗所述凹槽并进行沉积处理，在所述凹槽表面形成阻挡层； 步骤S4 :对步骤S3处理后的硅衬底进行清洗，吹干处理；光刻底电极图形，并在所述凹槽壁、凹槽的一侧边上制备底电极； 步骤S5 :在所述凹槽壁内的底电极上方沉积热释电厚膜材料，并进行烘干、等静压处理，再烧结为陶瓷； 步骤S6 :光刻上电极图形，在所述热释电厚膜材料上制备上电极。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤S7:将硅衬底的下表面掏空，形成悬空热绝缘结构。3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤SI中，沉积处理的材料为氮化硅(Si3N4)。4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用各向异性的腐蚀液在所述硅衬底的基片上腐蚀出凹槽；或者采用干法在所述硅衬底的基片上刻蚀出凹槽，所述凹槽的深度为5-50 μ m。5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S3中，阻挡层的材料为SiO2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣翼，王晓川，许丽娜，姚佶，
申请(专利权)人：四川汇源科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：