热释电探测器吸收层及其表面金字塔阵列结构的制备方法与流程

文档序号:12749729阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种表面具有金字塔阵列结构的热释电探测器吸收层,其特征在于,吸收层表面设置有金字塔阵列结构,所述金字塔阵列结构是由多个微型金字塔单元通过m×n方式紧密分布于整个吸收层表面,其中,m与n均为正整数;所述金字塔阵列结构的材料与吸收层表面材料相同;所述微型金字塔单元包括矩形底面和四个等腰三角形侧面,所述四个等腰三角形侧面均向内倾斜和所述矩形底面形成夹角从而构成金字塔型结构。

2.根据权利要求1所述的一种表面具有金字塔阵列结构的热释电探测器吸收层,其特征在于,所述微型金字塔单元在吸收层表面分布密度为1×109个/cm2~3×109个/cm2,所述微型金字塔单元中矩形底面的边长为200nm~300nm,所述微型金字塔单元的高度为150nm~180nm。

3.根据权利要求1所述的一种表面具有金字塔阵列结构的热释电探测器吸收层,其特征在于,所述吸收层为镍铬合金层。

4.根据权利要求3所述的一种表面具有金字塔阵列结构的热释电探测器吸收层,其特征在于,所述吸收层还包括设于镍铬合金层下的多孔金黑层。

5.一种热释电探测器吸收层表面金字塔阵列结构的制备方法,其特征在于,包括部分刻蚀和其后的整体刻蚀,首先将矩形镍铬层表面均匀划分为m×n个相同大小的矩形区域,其中,m与n均为正整数,任意一个矩形区域的刻蚀过程如下:

步骤A:部分刻蚀;以上述矩形区域两条对边中点连线为对称轴分为对称的区域一和区域二,然后采用光刻工艺分别在两个区域依次刻蚀,得到两个相互对称的阶梯状斜面,再以矩形区域另外两条对边中点连线为对称轴分为对称的区域三和区域四,采用同样的光刻工艺在制得两个相互对称的阶梯状斜面的镍铬层的区域三和区域四依次刻蚀,得到四个阶梯状斜面形成的金字塔结构;

步骤B:整体刻蚀;采用酸性刻蚀液对步骤A制得的镍铬层表面金字塔结构进行整体刻蚀,使得斜面的阶梯结构消失,得到具有平滑斜面的微型金字塔单元,进而在镍铬层表面形成金字塔阵列结构。

6.根据权利要求5所述的一种热释电探测器吸收层表面金字塔阵列结构的制备方法,其特征在于,m×n个矩形区域的刻蚀分批次进行或同时进行。

7.根据权利要求5所述的一种热释电探测器吸收层表面金字塔阵列结构的制备方法,其特征在于,所述步骤A中每一个阶梯状斜面均要经过多次光刻,所述步骤A中光刻工艺的具体操作如下:

步骤A1:以上述矩形区域两条对边中点连线为对称轴划分为对称的区域一和区域二,首先在矩形区域的镍铬层表面均匀涂覆正性光刻胶胶,将区域一或区域二进行曝光显影,然后使用酸性刻蚀液对上述曝光显影后无光刻胶保护部分刻蚀,通过控制反应时间控制刻蚀深度,刻蚀完成后进行除胶处理;

步骤A2:在前一步骤制得镍铬层的表面整体涂覆正性光刻胶,使得区域一涂覆层和区域二涂覆层位于同一平面,然后将曝光区域向上述曝光侧平行外移,曝光区域平行外移距离与前一步骤中刻蚀深度相同,再使用酸性刻蚀液对上述曝光显影后无光刻胶保护部分进行刻蚀,通过控制反应时间控制刻蚀深度,所述刻蚀深度与前一步骤的刻蚀深度相同,刻蚀完成后进行除胶处理;

步骤A3:重复步骤A2的操作直至在镍铬层区域一或区域二得到阶梯状结构,再通过同样步骤对另半部分进行处理,从而在矩形区域内得到两个相互对称的阶梯状斜面;

步骤A4:以步骤A3制得的镍铬层矩形表面另外两条对边中点连线为对称轴分为对称的区域三和区域四,首先在具有两个阶梯状斜面的镍铬层表面均匀涂覆正性光刻胶,使得区域三涂覆层和区域四涂覆层位于同一平面,将区域三或区域四进行曝光显影,然后使用酸性刻蚀液对上述曝光显影后无光刻胶保护部分刻蚀,通过控制反应时间控制刻蚀深度,刻蚀完成后进行除胶处理;

步骤A5:在前一步骤制得镍铬层的表面整体涂覆正性光刻胶,使得区域三涂覆层和区域四涂覆层位于同一平面,然后将曝光区域向上述曝光侧平行外移,曝光区域平行外移距离与前一步骤中刻蚀深度相同,再使用酸性刻蚀液对上述曝光显影后无光刻胶保护部分进行刻蚀,通过控制反应时间控制刻蚀深度,所述刻蚀深度与前一步骤的刻蚀深度相同,刻蚀完成后进行除胶处理;

步骤A6:重复步骤A5的操作直至在镍铬层区域三或区域四得到阶梯状结构,再通过同样步骤对另半区域进行处理,得到两个相互对称的阶梯状结构,从而在镍铬层表面得到具有四个阶梯状斜面形成的金字塔型结构。

8.根据权利要求5至7任一项所述的一种热释电探测器吸收层表面金字塔阵列结构的制备方法,其特征在于,还包括将制得具有金字塔阵列结构的镍铬层使用去离子水进行超声清洗,清洗完成后使用高纯氮气吹干。

9.根据权利要求7所述的一种热释电探测器吸收层表面金字塔阵列结构的制备方法,其特征在于,刻蚀深度和曝光区域平行外移距离均为8~12nm。

10.根据权利要求8或9所述的一种热释电探测器吸收层表面金字塔阵列结构的制备方法,其特征在于,经划分得到矩形区域的边长为200nm~300nm。

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