專利名稱：非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，尤其涉及非晶碲鎘汞單片 集成式焦平面探測器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的混成式碲鎘汞焦平面探測器采用銦柱互連技術(shù)或者金絲互連技術(shù)將探測 器芯片和讀出電路進行連接，但是，由于混成式互連結(jié)構(gòu)的焦平面探測器的讀出電路和探 測器芯片采用不同的材料，晶格常數(shù)、熱膨脹系數(shù)等材料參數(shù)不同，焦平面探測器工作時溫 度的變化導致讀出電路和探測器芯片之間存在一定的應力或應變，容易出現(xiàn)以下幾個問 題探測器芯片材料表面和銦柱參次不齊，導致虛焊；在倒焊銦柱互連的時候無法保證每 個像元都能對準；銦材料與讀出電路的附著不好，出現(xiàn)脫落，從而降低焦平面探測器的可靠 性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有混成式焦平面探測器連接結(jié)構(gòu)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種非晶碲鎘汞 單片集成式焦平面探測器，通過全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到簡化焦平面探測器制造工藝、消除探 測器芯片和讀出電路兩者的材料差異、避免探測器芯片和讀出電路之間產(chǎn)生應力或應變、 顯著改善焦平面探測器可靠性、提高焦平面探測器外量子效率的目的。本發(fā)明所述的非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，其特征在于由讀出電路，鋁 電極，下電極，光敏層和上電極組成。在讀出電路上設(shè)計有鋁電極，鋁電極上設(shè)計有凹槽，在 凹槽內(nèi)沉積金屬下電極，下電極通過鋁電極與讀出電路連接，在讀出電路、鋁電極以及下電 極三個部分的表面上設(shè)計有光敏層，在光敏層上沉積金屬上電極。本發(fā)明所述的非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器可用于紅外波段，也可用于可 見光波段。本發(fā)明通過實驗測試證明能簡化焦平面探測器制造工藝，消除探測器芯片和讀 出電路兩者的材料差異，避免探測器芯片和讀出電路之間產(chǎn)生應力或應變，使單片集成式 焦平面探測器的可靠性得到顯著改善，并使探測器具有較高的外量子效率。


圖1為混成式焦平面探測器的銦柱互連結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為32元非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器的剖視圖；圖3為32元非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器俯視圖；圖中，1為讀出電路，2為鋁電極，3為下電極，4為光敏層，5為上電極，6為讀出電 路芯片，7為鈍化層，8為接點金屬，9為銦柱，10為探測器。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并 不限于下面的實施例。本實施例為本發(fā)明應用于32元非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器的情形。如 圖2和圖3所示，在讀出電路1上設(shè)計有32個條形鋁電極2，每一個鋁電極2上設(shè)計有一個 條形凹槽，在凹槽內(nèi)沉積金屬下電極3，共有32個獨立的下電極3，下電極3通過鋁電極2 與讀出電路1連接。每個下電極3設(shè)計有對應的光敏層4，光敏層4與讀出電路1、鋁電極 2和下電極3這三個部分的表面結(jié)合，在光敏層4上設(shè)計有上電極5。下電極3和光敏層4 的個數(shù)由探測器的探測元數(shù)決定。光敏層4用非晶碲鎘汞作為材料。
權(quán)利要求
1.非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，其特征在于由讀出電路(1)，鋁電極O)，下 電極(3)，光敏層⑷和上電極(5)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，其特征在于在讀出 電路(1)上設(shè)計有鋁電極0)，鋁電極( 上設(shè)計有凹槽，在凹槽內(nèi)沉積金屬下電極(3)，下 電極⑶通過鋁電極⑵與讀出電路⑴連接，在讀出電路(1)、鋁電極⑵以及下電極⑶ 三個部分的表面上設(shè)計有光敏層G)，在光敏層(4)上沉積金屬上電極(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，其特征在于可用于 紅外波段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，其特征在于可用于 可見光波段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，其特征在于光敏層 (4)用非晶碲鎘汞作為材料。
全文摘要
非晶碲鎘汞單片集成式焦平面探測器，其特征在于由讀出電路，鋁電極，下電極，光敏層和上電極組成。在讀出電路上設(shè)計有鋁電極，鋁電極上設(shè)計有凹槽，在凹槽內(nèi)沉積金屬下電極，下電極通過鋁電極與讀出電路連接，在讀出電路、鋁電極以及下電極三個部分的表面上設(shè)計有光敏層，在光敏層上沉積金屬上電極。該探測器可用于紅外波段和可見光波段。通過實驗測試證明本發(fā)明能簡化焦平面探測器制造工藝，消除探測器芯片和讀出電路兩者的材料差異，避免探測器芯片和讀出電路之間產(chǎn)生應力或應變，使單片集成式焦平面探測器的可靠性得到顯著改善，并使探測器具有較高的外量子效率。
文檔編號G01J5/10GK102117816SQ20091016326
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者何雯瑾, 史衍麗, 姬榮斌, 康蓉, 彭曼澤, 李凡, 楊瑞宇, 鄧功榮 申請人:昆明物理研究所