一种与CMOS工艺兼容的热电堆红外探测器

Fabrication of a Thermopile Infrared Detector That Compatible with CMOS Process

摘要: 报道了一种与CMOS工艺兼容的微机械热电堆红外探测器.提出了具有一对热电偶的两层悬浮结构,其占空因子达到80％以上,并采用P/N多晶硅作为热电偶材料,黑硅作为吸收层材料.给出了器件的工作原理,对性能优化与制作的工艺流程进行了分析,结合所选材料的基本参数,得到了优化后的结构尺寸.通过理论计算,可以获得响应率大于1000 V/W,探测率大于1×108 cmHz1/2W-1,时间常数小于40 ms,噪声等效温差小于30 mK的性能优良的热电堆红外探测器.该器件的吸收层位于结构中的顶层,金属布线位于底层,便于与后续电路集成.单元大小为25 μm×25 μm,有利于制作非制冷红外焦平面阵列.