專利名稱:硫化鉛多晶薄膜的激光敏化方法
本發(fā)明是關(guān)于PbS紅外光敏元件制造中敏化工藝的發(fā)明，敏化是制造PbS探測器關(guān)鍵的一環(huán)，敏化效果如何直接影響探測率大小。
據(jù)我們所知國內(nèi)外，以往對PbS薄膜的敏化采用化學(xué)敏化法、爐中高溫處理法，高溫法做的器件與化學(xué)敏化法比較，穩(wěn)定性好，響應(yīng)時間常數(shù)小，但高溫處理敏化條件較難掌握，重復(fù)性差，成品率不高，所用時間較長，即升溫至550℃左右(需要一小時左右)然后恒溫一小時再自然冷卻至室溫取出，每次敏化放片不多，且在敏化過程中敏化情況不能直接觀察。
本發(fā)明的目的是提供一種PbS光敏元件制造中敏化新方法。
本發(fā)明采用激光器代替敏化爐，把化學(xué)沉淀在玻璃襯底上的薄膜用激光擴束照射(掃描)待敏元件而到達敏化效果。在大氣環(huán)境中待敏元件吸收了激光后，由于光化學(xué)和熱效應(yīng)作用使表面生成對紅外輻射敏感物質(zhì)，從而達到敏化效果。敏化效果與功率密度有關(guān)。功率密度太大，薄膜表面揮發(fā)，功率密度太小，達不到敏化效果。其最佳功率密度范圍是100瓦/厘米2～300瓦/厘米2。激光器的波長對薄膜的吸收是有影響的，因CO2氣體激光器轉(zhuǎn)換效率高，價格較低，所以采用CO2氣體激光器較好。在敏化過程中通過觀察元件的顏色變化來判斷敏化情況，確定激光照射的時間。在照射過程中從本色灰白變黑然后暗紅→褐色→深蘭→淺蘭→蘭灰→灰色。初步判斷時可選擇淺蘭→灰色之間為較好敏化效果范圍。對敏化后的光敏元件進行退火處理可以提高其性能和穩(wěn)定性，退火的溫度范圍在135±10℃時更有利于提高其性能和穩(wěn)定性。
本發(fā)明的優(yōu)點是成品率比高溫爐處理方法高，敏化條件調(diào)節(jié)迅速，敏化速度快，1分鐘左右即可敏化一化。在我們的試驗中用激光法比用高溫爐中處理成品率高一倍以上。本發(fā)明的方法也可適用于PbSe敏化。
本發(fā)明與高溫爐處理方法相比制成的光敏元件各參數(shù)性能基本相同，優(yōu)于高溫法，且成本低，穩(wěn)定性好。用此方法做的紅外探測器可在致冷情況下或室溫工作，可用于軍事跟蹤，探測，特別在導(dǎo)彈上使用，也可以用于火焰探測，測溫，測濕。
權(quán)利要求
1.一種關(guān)于PbS紅外光敏元件敏化工藝方法，包括在玻璃襯底上沉淀一層PbS薄膜，其特征在于，采取激光照射的方法做為敏化手段。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，到達PbS薄膜表面的激光功率密度的范圍是100瓦/厘米2～300瓦/厘米2。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，其特征在于，所采用的激光器是二氧化碳氣體激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3其中之一的方法，其特征在于，在敏化過程中，通過觀察元件的顏色變化來判斷敏化情況，確定激光照射的時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其特征在于，當(dāng)PbS薄膜的顏色呈現(xiàn)藍灰色時停止激光照射。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的方法，其特征在于，對敏化后的光敏元件進行退火處理可以提高其性能和穩(wěn)定性。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的方法，其特征在于，退火的溫度范圍是135°±10℃。
專利摘要
本發(fā)明是關(guān)于PbS多晶薄膜紅外探測器制造工藝中的一種敏化方法，為解決敏化條件難掌握，重復(fù)性差等技術(shù)問題，我們采用激光照射代替管式高溫爐。該方法敏化速度快(約一分鐘左右一片)成品率高，敏化過程中可直接控制敏化情況，該方法為PbS多晶薄膜紅外探測器的制造提高了較好的敏化手段，敏化后器件的各性能參數(shù)與高溫法做的器件比相當(dāng)。
文檔編號H01G9/20GK87102141SQ87102141
公開日1988年10月12日 申請日期1987年3月21日
發(fā)明者孫維國, 胡榮武 申請人:航空工業(yè)部第014中心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan