双光子无源红外上转换成像器件制造方法

摘要

一种半导体光电探测技术领域的双光子无源红外上转换成像器件制造方法。步骤如下：(1)确定双光子无源红外上转换成像器件为金属金－宽带隙半导体－窄带隙半导体－宽带隙半导体－金属金的结构，选择不同的半导体材料结构实现不同波长的双光子无源上转换，确定宽带隙半导体和窄带隙半导体的材料结构参数；(2)用分子束外延方法先生长无源上转换半导体器件结构，然后在器件结构上下表面分别沉积金膜，即可得到双光子无源红外上转换成像器件。本发明可对波长达几个微米的红外光进行无源上转换成像，大大降低了红外探测成像的成本，而且工艺简单，应用方便。

主权项

1、一种双光子无源红外上转换成像器件制造方法，其特征在于步骤如下：第一步，确定双光子无源红外上转换成像器件的结构和材料类型双光子无源红外上转换成像器件的结构采用金属-宽带隙半导体材料-窄带隙半导体材料-宽带隙半导体材料-金属的结构；双光子无源红外上转换成像器件的材料类型选取半导体材料，进行半导体材料的选取时， “垒”区域半导体材料的带隙决定了入射红外光的截止波长，入射的双光子能量之和应该大于此带隙能量；“阱”区域半导体材料的带隙决定了转换过来的近红外光子的波长，此波长应落在硅电荷耦合器件的响应范围之内；第二步，根据具体的器件结构，在选定的半导体材料体系下，选择衬底材料，用分子束外延装置先生长出双光子无源红外上转换成像器件的宽带隙半导体-窄带隙半导体-宽带隙半导体部分，然后利用晶片键合技术除去衬底，并在半导体部分的上下表面沉积金属金的薄膜，即得到双光子无源红外上转换成像器件。