일반기술

적외선 검지소자의 수광전극구조

본 발명은 적외선 검지소자에 관한 것으로, 특히 적외선 초점면 어레이(Infrared focal Plane Array : IRFPA)에도 적용할 수 있는 SCA(Single Cavity Absorber) 구조로 수광전극을 형성하여 우수한 광흡수율을 갖도록 한 적외선 검지소자의 수광전극 구조에 관한 것이다. 본 발명에서 제안된 수광전극 구조는 『수광층, 총 λ/4 의 광학적 두께를 갖는 공동층, 금속반사층 및 지지층이 순차 적층된 형상의 SCA형 구조』를 가지도록 구성된다. 여기서 λ는 흡수가 최대가 되는 파장을 나타내고, 상기 공동층(제 1 공동층도 동일)은 '초전체증/ 유전체층'의 적층구조나 초전체층의 단층구조를 가지도록 설계되며, 제 2 공동층은 유전체층 의 단층구조를 가지도록 설계된다. 그 결과, 적외선 검지소자의 감도 및 응답특성을 개선시켜 열적 고립특성을 향상시키며, 파장선택성이 우수하고 수광효율이 뛰어난 SCA 및 DCA구조의 수광전극을 형성할 수 있 다.발명에 의하면 다음과 같은 이점을 얻을 수 있게 된다. 첫째, 본 발명에 따른 SCA 및 DCA형 검지 소자의 수광전극 구조에 따르면 목표 파장 에서 90% 이상의 높은 수광효율을 갖는다. 둘째, 본 발명에 따른 SCA 및 DCA형 수광전극 구조는 기존의 SCA형 수광전극 구조에 비해 구조가 간단함으로써 제조공정을 보다 단순화 할 수 있다. 또한, 반도체 공정을 이용함 으로서 ROIC(Read Out IC)회로를 소자에 내장할 수 있으며 2차원 열화상 획득을 위한 타 겟의 제조도 가능하다. 셋째, 본 발명에 따른 SCA 및 DCA형 수광전극은 파장 선택성과 뛰어난 수광효율을 가 지기 때문에 다양한 검지기에 적용 가능하며, 감도가 우수하므로 신호처리 회로를 구성할 때 회로구성이 간단하다. 또한, DCA 구조는 최대 흡수파장 영역을 넓게 한다.