CN105891609B - 一种热机械式电磁辐射探测器的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种热机械式电磁辐射探测器，该电磁辐射探测器由超材料吸波体、支腿和衬底组成，采用表面牺牲层工艺制备在透明衬底上，形成支腿支撑超材料吸波体的悬空可动结构。在进行探测成像时，入射到超材料吸波体上的电磁波能量被转化为热能，支腿在温度变化后发生弯曲；另有一束可见光穿过透明衬底入射到超材料吸波体的反射镜面上，用于读出超材料吸波体的偏转角度变化和分布，实现对电磁波的探测成像。本发明提供的电磁辐射探测器具有灵敏度和分辨率高，可靠性和均匀性好，以及低成本和制备工艺简单等突出优点，可以作为探测器单个独立工作，也可以排布成阵列作为成像器件工作，可根据被探测电磁波的波长和实际应用要求进行灵活设计。

Description

一种热机械式电磁辐射探测器的制备方法

技术领域

本发明属于电磁辐射探测成像技术领域，涉及一种热机械式电磁辐射探测器的设计和制备方法，特别是涉及一种制备在透明衬底上、基于超材料吸波体的光读出电磁辐射探测器。

背景技术

一般来说，根据其探测原理，可以将电磁辐射探测器分为热探测器和光子型探测器。光子型探测器一般由半导体材料制备，根据探测辐射波长选择相应不同带隙的半导体材料，入射的电磁波激发电子到高能级，从而产生感应电流或导致电导率变化。光子型探测器在在响应时间和探测灵敏度方面具有明显的优势，在高能电磁辐射(如x射线、α射线)和可见光探测、红外和太赫兹成像等方面取得了广泛的应用，但随着电磁辐射波长的增加，光子能量减弱，光子型探测器在红外、太赫兹以及微波波段的探测需要庞大、高成本的低温设备来抑制噪声，并且随着目标波长增加探测难度越来越大。热探测器工作的基本原理是，吸收入射电磁波能量并将其转化为热，并进一步转化为某种可读出的物理量，这种物理量的变化一般可以是电阻变化(测辐射热式)或电压变化(热电堆式)。由于其低成本和非制冷，热探测在红外及太赫兹波段探测成像具有更加广阔的应用前景。然而，现有的热探测器受限于吸波材料，吸收率不足、灵敏度较低、响应频段单一，通常只工作在长波红外波段，因此，研制针对不同波段、甚至多波段、宽波段的吸波材料是突破热辐射探测器上述瓶颈的关键所在。

近年来，超材料作为一种新型人工电磁材料进入到研究者的视线。超材料是指具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料的统称，是由自然材料设计成不同的单元组合而成的周期结构，其物理特性并不取决于组成它的自然材料的化学成分，而取决于其组成单元的几何形状，大小，方向和排布方式等。当电磁波入射到超材料上时，这些人工设计的周期性单元结构与电磁波发生相互作用，就如同自然材料中的原子与电磁波相互作用一样。通过人为精心设计，超材料便可具备一些自然材料所无法实现的性质，因此有许多特殊的应用，如完美吸波体、负折射率、完美透镜等等。自从2008年实验验证后，超材料吸波体作为超材料的一个重要应用得到了广泛研究，工作波段从微波开始，逐步扩展到太赫兹、红外、甚至可见光波段。

将超材料制备成可动结构、使其变成可以实现特殊功能的器件是超材料未来应用的重要方向，一些基于可动超材料的“超器件”可以实现诸如调制器、光开关等功能。目前，超材料吸波体普遍采用了上层谐振结构、中间介质层、下层反射镜面的三明治结构，通过使用不同的谐振结构和介质层材料，超材料吸波体可以实现选择性单带、多带以及宽带吸收，然而绝大多数研究仅仅针对于超材料吸波体的吸收特性，很少将超材料吸波体应用于功能性器件。

对于复介电常数为ε_r，复磁导率为μ_r的电磁介质，其复折射率当电磁波以入射角θ入射到该电磁介质表面时，对应于横电模(TE)和横磁模(TM)极化的情况，其反射率(反射系数摸的平方)可以通过以下公式得到：

在垂直入射的情况下，上述公式可简化为：

其中，是该介质的波阻抗，而是自由空间波阻抗。对于超材料吸波体，由于采用了上层谐振结构、中间介质层、下层反射镜面的三明治结构，当电磁波入射时，透射波被连续的反射镜面阻挡，所以其吸收率可以表述为：

通过调整超材料吸波体顶层谐振结构的尺寸、周期和几何形状等，可以调节其介电常数ε_r(ω)；通过调整中间介质层厚度和电磁特性，改变介质层与顶层谐振结构的耦合，可以调节其磁导率μ_r(ω)。因此，在合适的设计下，可以在特定的频率上使得超材料吸波体的波阻抗与自由空间波阻抗Z₀相等，实现阻抗匹配，就可以达到100％的吸收率。

发明内容

本发明针对现有电磁辐射探测成像技术的不足，提出了一种基于超材料吸波体的热机械式电磁辐射探测器，所述电磁辐射探测器由超材料吸波体、支腿和衬底组成，通过微纳加工方法将超材料吸波体制备在透明衬底上，超材料吸波体通过支腿固定在衬底上，形成悬空可动结构。所述超材料吸波体是由上层周期性谐振结构、中间介质层和下层反射镜面组成的三明治结构，可以根据不同的目标波长调整谐振结构尺寸和形状以及介质层厚度。所述电磁辐射探测器工作在非制冷环境下，可单独作为探测器工作，也可以多个探测器排布成一维或二维阵列作为成像器件工作，实现对特定波长电磁波的成像，特别是在红外和太赫兹波段的探测成像。

在进行探测成像时，超材料吸波体的上层周期性谐振结构面向待测物体或电磁波源，另有一束可见光穿过透明衬底准直入射到超材料吸波体的反射镜面上。当被入射电磁波能量聚焦到超材料吸波体上时，超材料吸波体吸收电磁波能量并将其转化为热量；由于支撑超材料吸波体支腿的一部分是由两种热膨胀系数相差很大的材料组成，由于温度变化，支腿发生弯曲，带动超材料吸波体偏转，可见光穿过透明衬底准直到超材料吸波体的反射镜面上，反射镜面反射入射的可见光，光学检测***读出超材料吸波体的偏转角度变化或探测器阵列中超材料吸波体的偏转分布，最后通过数据处理模块实现对电磁波的探测或成像。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种热机械式电磁辐射探测器，由超材料吸波体，支腿和衬底组成，超材料吸波体是吸收入射电磁波的结构，在支腿的支撑下通过锚点固支在衬底上形成悬空可动结构，可以在垂直于衬底的平面上发生偏转。

所述超材料吸波体是由位于顶层的谐振结构、中间介质层和位于底层的反射镜面组成的三明治结构。其中顶层的谐振结构和中间介质层可以反复相互叠加，以实现宽带吸收或多带吸收。所述谐振结构是周期性排列的亚波长结构，可以实现超材料吸波体与入射电磁波电场的谐振耦合。所述亚波长金属结构的形状、尺寸、排列方式、周期等由探测电磁波的波长决定，所述谐振结构的形状包括方块型，“口”字型、劈裂环型、“十”字型、“H”型、双劈裂环型、“耶路撒冷十字”型等；不同谐振结构可以通过相互嵌套、组合、叠加等方式，形成多带或宽带的超材料吸波体；所述谐振结构的制备材料可以是金属薄膜，如金、铝、铜等，也可以是掺杂的硅或锗等半导体薄膜材料，或金属硅化物，如钴硅化物、钛硅化物或钨硅化物等，或金属氧化物，如氧化钒等，还可以是金属氮化物，如氮化钛等，亦可以是其他高电导率材料，如石墨烯、碳纳米管等薄膜材料。

所述介质层可以是硅基的介质材料，如氮化硅或氧化硅，也可以是聚合物，如聚酰亚胺(Polyimide) 和聚对二甲苯-C(Parylene-C)；其厚度可以基于其材料本身的介电常数和顶层谐振结构的几何形状和尺寸进行调整，从而调整超材料吸波体的等效介电常数和等效磁导率，使其与自由空间的阻抗相匹配，达到提高入射电磁波吸收效率的目。

所述反射镜面是一种对入射电磁波具有很好反射作用的金属或金属化合物薄膜，其厚度大于电磁波的趋肤深度，从而消除入射电磁波的透射。入射电磁波通过中间介质层在顶层谐振结构和底层的反射镜面之间进行耦合，从而实现超材料吸波体与入射电磁波磁场的谐振耦合。此外，反射镜面也必须对可见光有很好的反射效率，以实现光学读出的工作方式。

所述支腿是支撑超材料吸波体的结构，并可以使超材料吸波体在垂直于衬底的平面上发生偏转；所述支腿包含形变支腿和热隔离支腿；所述形变支腿由两种热膨胀系数相差尽可能大的材料组成，其中一层材料为高热膨胀系数的材料，如金属、聚合物等，另一层材料为具有较小热导率和热膨胀系数的半导体介质材料，如氮化硅、氧化硅等；在超材料吸波体吸收电磁辐射能量后，将电磁辐射能量转化为热量传导到形变支腿上，双材料效应使支腿发生形变；所述形变支腿上两种材料的厚度比和长度可以调整，以获得尽可能大的形变量；所述热隔离支腿仅包括热导率较小的半导体介质材料，该半导体介质材料可以与组成形变支腿的具有较小热导率和热膨胀系数的材料一致，所述热隔离支腿的厚度和长度可以调整，以获得最大隔热效率；所述支腿的半导体介质材料可以与超材料吸波体的中间介质层材料相同，并在同一制备步骤中制备；所述形变支腿一端连接于超材料吸波体，另一端连接于热隔离支腿，所述热隔离支腿一端连接于形变支腿，另一端固支在衬底上；所述形变支腿和热隔离支腿的数量和排列方式可以有多种形式，包括直线式、折线式、双折线式和多折线式等。

所述支撑电磁辐射探测器的衬底是对可见光有高透射率的圆片材料，如玻璃、石英、聚合物等。电磁辐射探测器工作时，读出用可见光由透明衬底面准直入射到超材料吸波体的反射镜面上，而目标电磁辐射通过透镜聚焦到超材料吸波体顶层谐振结构上，超材料吸波体将电磁波能量转化为热量，支腿发生形变带动超材料吸波体偏转，光学读出***读出超材料吸波体的偏转量或探测器阵列中超材料吸波体的偏转分布，最后通过数据图像处理模块实现对入射电磁波的探测或成像。这样的设计可以使电磁波直接入射到超材料吸波体上，避免了电磁波能量损失，从而提高了探测器对入射电磁波的吸收效率，尤其适用于红外和太赫兹波段的非制冷成像。

所述电磁辐射探测器，可以使用任何一种表面牺牲层工艺制备在透明衬底上；所述牺牲层材料包括半导体介质材料或聚合物材料，如二氧化硅、聚酰亚胺等；所述牺牲层材料通过旋涂或淀积的方式制备到透明衬底上，在牺牲层上制备形成锚点之后，制备超材料吸波体和支腿；最后，进行干法刻蚀或湿法腐蚀技术，去除牺牲层，使得超材料吸波体在支腿的支撑下悬空，并通过锚点固支在透明衬底上。

一种利用聚酰亚胺作为牺牲层，在玻璃衬底上制备所述电磁辐射探测器的方法，包括以下步骤：

1)旋涂聚酰亚胺于透明玻璃衬底之上并固化，形成牺牲层；

2)淀积薄层金属，作为反射镜面材料；

3)第一次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀镜面金属层，再以光刻胶和镜面金属层共同作为掩膜，用氧等离子体刻蚀聚酰亚胺牺牲层，形成锚点；

4)第二次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀镜面金属层，形成超材料吸波体下层的反射镜面；

5)淀积低应力氮化硅，该层材料用于制备形变支腿的第一层结构、热隔离支腿和超材料吸波体的中间介质层；

6)淀积另一层金属作为形变支腿的另一层材料，其厚度与氮化硅的厚度比应满足形变支腿热膨胀失配产生尽可能大的形变要求；

7)第三次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀第6步中的金属，形成形变支腿上的另一层结构；

8)第四次光刻后，淀积第三层薄金属，采用剥离工艺形成超材料吸波体中上层的谐振结构；

9)第五次光刻并刻蚀氮化硅，形成超材料吸波体的介质层、形变支腿的第一层结构和热隔离支腿，；

10)氧等离子体刻蚀聚酰亚胺牺牲层，释放超材料吸波体，形成悬空的电磁辐射探测器。

综上所述，本发明提出了一种基于超材料吸波体的热机械式电磁辐射探测器及其制备方法，本发明具有如下优势：

1)本发明提出的电磁辐射探测器采用了超材料吸波体作为入射电磁波的吸收材料，弥补了自然材料吸收率不足和吸收特性不可调结的缺点，超材料吸波体在特定波长有近乎完美的吸收特性，可以大幅提高器件的灵敏度；此外，超材料吸波体还具有设计灵活的优点，可针对不同波段的电磁波探测需求调整超材料吸波体的结构和尺寸，也可根据实际需求实现选择性探测或者宽带探测，增大了器件的应用范围；

2)本发明提出的在透明衬底上制备电磁辐射探测器的方法，使读出可见光从衬底面入射到底层反射镜面上，这样被测电磁波直接入射到超材料吸波体的上层谐振结构上，可以避免衬底对电磁波能量的损耗，极大地提高了电磁波能量的吸收效率，从而提高探测器的灵敏度；

3)本发明提出的焦平面阵列采用表面牺牲层工艺制备，与体硅工艺制备焦平面阵列相比，牺牲层工艺制备的焦平面阵列的均匀性和可靠性明显提升，而且制备工艺简单、成本更低；

4)本发明提出的聚酰亚胺牺牲层工艺是一种低温、低成本的制备工艺，适用于玻璃等不耐高温的衬底材料。同时采用氧等离子干法刻蚀聚酰亚胺释放悬空结构，因此避免了因为湿法腐蚀释放带来的悬空结构失效问题；

5)本发明提出的电磁辐射探测器采用光学读出方式，光学读出***可以对探测器的输出信号信息进行整体处理，因此本发明提出的电磁辐射探测器既可以作为探测器单个独立工作，也可以排布成一维或者二维阵列作为成像器件工作，在增加阵列中探测器数量时基本不会增加信息的处理量，且相比电学读出的方式，光读出式焦平面阵列的制备工艺简单，易于提高阵列的规模，从而提高探测器的空间分辨率。

附图说明

图1A为本发明提出的电磁辐射探测器立体结构示意图，图1B为本发明提出的电磁辐射探测器二维阵列立体结构示意图；

图2A为本发明提出的超材料吸波体俯视结构示意图，图2B为本发明提出的超材料吸波体的剖面结构示意图；

图3A-3H为其他几种超材料吸波体顶层的谐振结构几何形状示意图，图3I为多具有层谐振结构的超材料吸波体剖面示意图；

图4A为本发明提出的电磁辐射探测器俯视结构示意图，图4B为本发明提出的电磁辐射探测器侧视结构和工作原理示意图；

图5为本发明提出的电磁辐射探测器制备工艺流程图和制备完成的探测器及阵列电子显微镜照片；

附图中相同的附图标记代表相同的部件。

其中：

101-超材料吸波体；102-支腿；103-衬底；201-谐振结构；202-介质层；203-反射镜面；401- 形变支腿；402-热隔离支腿；501-牺牲层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构及方法作详细描述。

一种基于超材料吸波体的热机械式电磁辐射探测器，如图1A所示，包括一个超材料吸波体(101)，两个支撑超材料吸波体的支腿(102)和衬底(103)；超材料吸波体(101)在支腿(102)的支撑下悬空固支在透明衬底(103)上，可以在垂直于衬底的平面上发生偏转；所述电磁辐射探测器可以作为探测器单个独立工作，也可以排布成一维或二维阵列作为成像器件工作，图1B为所述电磁辐射探测器排布成的二维阵列立体结构示意图。

所述超材料吸波体(101)，其俯视图如图2A所示，为二维周期性结构；如图2B中的剖面图所示，所述超材料吸波体(101)是由位于顶层的谐振结构(201)，中间介质层(202)和位于底层的反射镜面(203) 组成的三明治结构。

所述谐振结构(201)是周期性排列的亚波长结构，可以实现超材料吸波体与入射电磁波电场的谐振耦合。所述亚波长金属结构的形状、尺寸、排列方式、周期等由探测电磁波的波长决定；所述谐振结构的制备材料可以是金属，如金、铝、铜等，也可以是掺杂的硅或锗等半导体材料，或金属硅化物，如钴硅化物、钛硅化物或钨硅化物等，或金属氧化物，如氧化钒等，还可以是金属氮化物，如氮化钛等，亦可以是其他高电导率材料，如石墨烯、碳纳米管等。除了图2所示的方块型谐振结构，其他形状的谐振结构如图 3所示，包括“口”字型(图3A)、劈裂环型(图3B)、“十”字型(图3C)、“H”型(图3D)、双劈裂环型(图 3E)、“耶路撒冷十字”型(图3F)等。而且，这些谐振结构可以通过相互嵌套、组合、叠加等方式，形成多带或宽带吸收；如图3G所示为通过“口”字型谐振结构和“十”字型谐振结构相互嵌套形成的双带吸收谐振结构，如图3H所示为通过一个周期性单元内复用多个不同尺寸的方块型谐振结构实现的宽带吸收谐振结构。所述超材料吸波体(101)中顶层的谐振结构(201)和中间介质层(202)还可以反复相互叠加，以实现宽带吸收或多带吸收，如图3I所示为三层不同尺寸谐振结构和介质层叠加形成的三带或宽带超材料吸波体结构剖面图。

所述介质层(202)可以是硅基的介质材料，如氮化硅或氧化硅，也可以是聚合物，如聚酰亚胺 (Polyimide)和聚对二甲苯-C(Parylene-C)；所述介质层(201)厚度可以基于其材料本身的介电常数和顶层谐振结构(201)的几何形状和尺寸进行调整，从而调整超材料吸波体的等效介电常数和等效磁导率，使其与自由空间的阻抗相匹配，达到提高入射电磁波吸收效率的目。

所述反射镜面(203)是一种对入射电磁波具有很好反射作用的金属或金属化合物薄膜，其厚度大于电磁波的趋肤深度，从而消除入射电磁波的透射。此外，反射镜面(203)也必须对可见光有很好的反射效率，以实现光学读出的工作方式。入射电磁波通过中间介质层(202)在顶层谐振结构(201)和底层的反射镜面(203)之间进行耦合，从而实现超材料吸波体与入射电磁波磁场的谐振耦合。

如图4A的俯视图和图4B的侧视图所示，所述支腿(102)是支撑超材料吸波体的结构，包括形变支腿(401)和热隔离支腿(402)两段。所述形变支腿(401)由两种热膨胀系数相差尽可能大的材料组成，一层材料为高热膨胀系数的材料，如金属、聚合物等，另一层材料为具有较小热导率和热膨胀系数的半导体介质材料，如氮化硅、氧化硅等；所述两种材料的厚度比和形变支腿(401)长度可以调整，以获得尽可能大的形变量。所述热隔离支腿(402)仅包括热导率较小的半导体介质材料，该半导体介质材料可以与形变支腿(401)的一层材料一致，所述热隔离支腿(402)的厚度和长度可以调整，以获得最大隔热效率。所述半导体介质材料可以与超材料吸波体(101)的中间介质层(202)材料相同，并在同一制备步骤中制备。所述形变支腿(401)一端连接于超材料吸波体(101)，另一端连接于热隔离支腿(402)；所述热隔离支腿(402)一端连接于形变支腿(401)，另一端通过锚点固支在衬底(103)上。所述形变支腿(401) 和热隔离支腿(402)的数量和排列方式可以有多种形式，包括直线式、折线式、双折线式和多折线式等。

所述支撑电磁辐射探测器的衬底(103)是对可见光有高透射率的圆片材料，如玻璃、石英、聚合物等。电磁辐射探测器工作时，读出用可见光由透明衬底(103)面准直入射到超材料吸波体(101)的反射镜面(203)上，而目标电磁辐射通过透镜聚焦到超材料吸波体(101)顶层谐振结构(201)上，超材料吸波体将电磁波能量转化为热量，支腿发生形变带动超材料吸波体偏转，光学读出***读出超材料吸波体的偏转量或探测器阵列中超材料吸波体的偏转分布，最后通过数据处理模块实现对电磁波的探测或成像。如图4B所示，这样的设计可以使电磁波直接入射到超材料吸波体上，避免了电磁波能量损失，从而提高了探测器对入射电磁波的吸收效率，尤其适用于红外和太赫兹波段的非制冷成像。

所述电磁辐射探测器，可以使用任何一种表面牺牲层工艺制备在透明衬底(103)上。所述牺牲层材料(501)包括半导体介质材料和聚合物材料，如二氧化硅、聚酰亚胺等；所述牺牲层材料通过旋涂或淀积的方式制备到透明衬底(103)上，在牺牲层上制备形成锚点之后，制备超材料吸波(101)体和支腿(102)；最后，进行干法刻蚀或湿法腐蚀技术，去除牺牲层(501)释放电磁辐射探测器。

一种利用聚酰亚胺作为牺牲层，在玻璃衬底上制备所述电磁辐射探测器的方法，工艺流程图如图5所示，包括以下步骤：

1)旋涂聚酰亚胺于透明玻璃衬底上，在一定温度下固化，形成牺牲层(501)，厚度1～10μm，结构剖面图剖面图如图5A；

2)淀积薄层金属金/铬，金的厚度20～200nm以保证反射镜面的良好的平整度和反射率，其中铬是金与介质层之间的粘附层，厚度为5～30nm；

3)第一次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀铬/金，再以光刻胶和铬/金共同作为掩膜，用氧等离子体刻蚀聚酰亚胺牺牲层，形成锚点，结构剖面图如图5B；

4)第二次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀铬/金，形成超材料吸波体下层的反射镜面，结构剖面图如图5C；

5)淀积低应力氮化硅，厚度0.2～2μm，该层材料用于制备超材料吸波体的中间介质层、形变支腿的一层和热隔离支腿，厚度需要同时满足形变支腿、热隔离支腿和超材料吸波体的性能要求，结构剖面图如图5D；

6)淀积金属铝作为形变支腿的另一层材料，厚度0.1～1.5μm，铝的厚度与氮化硅的厚度比应满足形变支腿热膨胀失配产生尽可能大的形变要求；

7)第三次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀铝，形成形变支腿一层结构，结构剖面图如图5E；

8)第四次光刻后，淀积金属铬/金，金的厚度20～200nm，铬的厚度5～30nm，其中铬是金与介质层之间的粘附层，采用剥离工艺形成超材料吸波体中上层的谐振结构，结构剖面图如图5F；

9)第五次光刻并以光刻胶和铝共同作为掩膜，刻蚀氮化硅，形成超材料吸波体的介质层、形变支腿的另一层结构和热隔离支腿，结构剖面图如图5G；

10)氧等离子体各向同性刻蚀聚酰亚胺牺牲层，释放超材料吸波体，形成悬空的电磁辐射探测器，结构剖面图如图5H。

采用上述工艺制备完成的电磁辐射探测器及探测器阵列电子显微镜照片分别如图5I和5J所示。

Claims (3)

1.一种热机械式电磁辐射探测器的制备方法，其特征在于：所述电磁辐射探测器由超材料吸波体、支腿和衬底组成，所述超材料吸波体为吸收电磁辐射的结构，该超材料吸波体是由位于顶层的谐振结构、中间的介质层和底层的反射镜面组成的三明治结构；所述支腿一端连接到超材料吸波体上，另一端固支在衬底上，使超材料吸波体形成悬空可动的结构；支腿包含形变支腿和热隔离支腿；所述形变支腿由两种热膨胀系数不同的材料组成，其中一层材料为具有高热膨胀系数的金属铝材料，另一层材料为具有低热导率和热膨胀系数的氮化硅半导体介质材料；所述电磁辐射探测器工作于非制冷环境下，单个探测器独立工作，或多个探测器排布成一维或二维阵列作为成像器件，实现对特定波长电磁波的探测成像；所述电磁辐射探测器使用表面牺牲层技术工艺制备在透明衬底上，包括以下步骤：

(1).旋涂聚酰亚胺于透明玻璃衬底之上并固化，形成牺牲层；

(2).淀积薄层金属金/铬作为底层反射镜面层，其中铬是金与介质层之间的粘附层；

(3).第一次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀铬/金，再以光刻胶和铬/金共同作为掩膜，用氧等离子体干法刻蚀聚酰亚胺牺牲层，形成锚点；

(4).第二次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀铬/金，形成超材料吸波体下层的反射镜面；

(5).淀积一定厚度的低应力氮化硅，该层材料作为超材料吸波体中间的介质层、形变支腿中低热导率和热膨胀系数的材料和热隔离支腿的材料；

(6).淀积金属铝作为形变支腿中高热膨胀系数的材料层；

(7).第三次光刻并以光刻胶为掩膜腐蚀铝，形成形变支腿的一层结构；

(8).第四次光刻后，淀积金属铬/金，其中铬是金与介质层之间的粘附层，采用剥离工艺形成超材料吸波体顶层的谐振结构；

(9).第五次光刻并以光刻胶和铝共同作为掩膜，刻蚀氮化硅，形成超材料吸波体中间的介质层、形变支腿的另一层结构和热隔离支腿；

(10)氧等离子体各向同性刻蚀聚酰亚胺牺牲层，形成悬空的超材料吸波体，制备完成电磁辐射探测器。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述谐振结构的形状、尺寸、排列方式、周期由被探测电磁波的波长决定，其中所述谐振结构的形状包括方块型、“口”字型、劈裂环型、“十”字型、“H”型、双劈裂环型、“耶路撒冷十字”型；所述谐振结构通过相互嵌套、组合、叠加方式形成多带或宽带的超材料吸波体。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反射镜面的厚度大于入射电磁波的趋肤深度。