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CN109791077A - 用于检测电磁辐射的辐射热测量型结构和用于制造这种结构的方法 - Google Patents

用于检测电磁辐射的辐射热测量型结构和用于制造这种结构的方法 Download PDF

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CN109791077A CN201780058385.9A CN201780058385A CN109791077A CN 109791077 A CN109791077 A CN 109791077A CN 201780058385 A CN201780058385 A CN 201780058385A CN 109791077 A CN109791077 A CN 109791077A
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Abstract

一种用于检测电磁辐射的辐射热测量型的检测结构(10)。检测结构(10)包括与吸收元件相连的MOSFET晶体管(100)，以在电磁辐射被吸收期间检测吸收元件的温度的升高。晶体管(100)包括至少一个第一区域和至少一个第二区域(111，112)、将第一区域和第二区域(111，112)彼此分隔开的至少一个第三区域(113)、以及被布置成对第三区域(113)进行偏置的至少一个第一栅电极(120)。第一栅电极(120)包括形成第一吸收元件的至少一个第一金属部。第一金属部的厚度Ep满足不等式。本发明还涉及用于制造这种结构的方法。

Description

用于检测电磁辐射的辐射热测量型结构和用于制造这种结构 的方法
技术领域
本发明涉及光电子学领域和电磁辐射的检测领域。
因此，本发明的技术方案更具体地是用于检测电磁辐射的辐射热测量型结构以及用于制造这种结构的方法。
背景技术
为了检测电磁辐射，特别是在红外波长范围内检测电磁辐射，使用辐射热测量型结构来检测电磁辐射是已知的。
这种结构包括：
吸收元件，该吸收元件被配置为吸收通常以悬置膜的形式提供的电磁辐射；以及
转换器，该转换器具有随温度变化的特性，该转换器与吸收元件相连，以便在电磁辐射被吸收时检测所述吸收元件的温度的升高。
传统上，转换器由具有热阻性质的层实现，诸如选自包括氧化钒VOx，氧化镍NiOx，钛氧化物TiOx的组中的金属氧化物的层或非晶硅aSi的层。
然而，在利用这种转换器以及这种配置的情况下，这种结构不能以矩阵的形式集成在阵列间距小于10μm的部件中。这是因为，为了保持可接受的灵敏度，由于用作转换器的金属氧化物的层的灵敏度有限，吸收元件的表面必须充足，这样的层的温度系数不超过2到2.5％.K-1。
为了提供具有与阵列间距小于10μm的部件中的集成兼容的灵敏度的辐射热测量型的检测结构，已经设想了若干种方法。
在这些方法中，可以特别提到文献US 7489024所教导的可能性，该文献提出用在低反转模式下工作的MOSFET晶体管替换转换器。这是因为这种替换使得可以实现能够达到10％.K-1的温度系数。然而，不管优化的温度系数，文献US 7489024中提出的用途具有许多缺点，这些缺点使得这种类型的结构与阵列间距小于10μm的部件中的集成不兼容。
通过这种设计，文献US 7489024中描述的结构使用由二氧化硅制成的层作为吸收元件。由于这些层的功能，这些层必须具有显著的厚度。因此，这导致高热惯量，并且因此响应时间降级。另外，这些层被设置在同一水平的绝缘臂上，绝缘臂将该结构与安装该结构的部件的其余部分隔离。对于部件的其余部分来说，这种紧密接近导致由于吸收电磁辐射而产生的一些热量的损失。
由于这些原因，为了保持可接受的灵敏度，在发明人的关于US 7489024中描述的结构的著作中，特别是于2009年发表在科学期刊“电子器件的IEEE学报”第56卷第9期第1935页至第1942页中，不能获得如下结构：该结构的尺寸与阵列间距小于10μm的部件中以矩阵形式的集成相容。这是因为这种结构所需的最小表面积为45μm×46μm。
发明内容
本发明的目的是克服该缺点，并且因此具有如下技术方案：提供一种能够以矩阵形式集成在阵列间距小于10μm的部件中的辐射热测量型结构。
为此，本发明涉及一种用于检测电磁辐射的辐射热测量型检测结构，该检测结构包括：
至少一个第一吸收元件，该至少一个第一吸收元件被配置为吸收电磁辐射，
MOSFET晶体管，该MOSFET晶体管与第一吸收元件相连，以在电磁辐射被吸收时检测吸收元件的温度的升高，该晶体管包括：
至少一个第一区域和至少一个第二区域，该至少一个第一区域和至少一个第二区域为第一导电型，
至少一个第三区域，该至少一个第三区域将第一区域和第二区域彼此分隔开，第三区域为选自包括如下的组的导电型：与第一导电型相反的第二导电型以及其中第三区域基本上没有载流子的导电型，
至少一个第一栅电极，该至少一个第一栅电极被布置成对第三区域进行偏置。
第一栅电极包括形成第一吸收元件的至少一个第一金属部，所述第一金属部的厚度Ep满足以下不等式：其中ρ是形成所述金属部的金属材料的电阻率。
通过以第一金属栅电极的一部分的形式提供吸收元件，优化了该结构的功能。实际上，由于这些不等式，第一金属部的阻抗接近真空的阻抗，对于约10nm的相对小的厚度，该阻抗约为377Ω。因此，吸收元件不需要具有高厚度来获得大于85％的吸收。因此，与现有技术相比，吸收元件的必要质量以及吸收元件的惯性显著降低。因此，与现有技术的结构相比，该结构具有低惯性和优化的灵敏度。因此，该灵敏度特别适合于在阵列间距小于10μm的组件中矩阵形式的结构的集成。
有利地，第一金属部的厚度满足以下不等式：
以该方式，可以获得大于90％的吸收。
理想地，第一金属部的厚度满足以下不等式：
可以基本上等于377Ω，也就是说，在360Ω与380Ω之间。
应当注意的是，尤其可以用10nm厚的氮化钛TiN的金属部来获得这种配置。
应当注意的是，在第三区域将第一区域和第二区域彼此分隔开的情况下，第三区域介于第一区域和第二区域之间。
在本申请的以上部分和其余部分中，第三区域基本上没有载流子的导电型应当被理解为，第三区域的导电型和厚度，使得在没有对检测结构进行偏置的情况下，第三区域基本上没有载流子。自然地，在操作中对栅电极施加偏置时，导电沟道的产生使得可以用第一导电型的载流子移向第三区域。应当理解的是，对于本领域技术人员来说，对“第三区域耗尽”的表示与其中第三区域基本上没有载流子的导电型是同义。
在本申请的以上部分和其余部分中，作为本领域技术人员通常使用的术语的MOSFET晶体管表示金属氧化物半导体类型的场效应晶体管。这是因为缩写MOSFET源于英文术语“金属氧化物半导体场效应晶体管”。
第一金属部优选地由“中间带隙”金属类型的金属制成以用于第三区域，第一金属部优选地由选自包括氮化钛、氮化钽和硅化钼的组的金属制成以用于由硅制成的第三区域，第一金属部有利地由氮化钛制成以用于由硅制成的第三区域。
发明人发现，通过第一金属部相对于第三金属部的输出功的这种调整，因为可以获得50mV和75mV之间的源极到栅极电压，所以晶体管可以以相对低的反转电压工作，同时提供晶体管电流对温度的高灵敏度。因此，与对结构的偏置有关的焦耳效应仍然受到限制并且仅仅轻微干扰结构的工作。
在本申请的以上部分和其余部分中，“中间带隙型的金属”是指选择金属，以便在没有对结构进行偏置的情况下，使得该金属的费米能量处于第三区域的禁带区域中，并且更精确地是处于第三区域的禁带的中间附近，通常在远离禁带中间的在禁带的间隙的-25％和+25％之间范围内的能级处。对于本领域技术人员，这种栅极配置通常熟知为英语术语“中间带隙”。因此，在第三区域由硅制成的情况下，“中间带隙型金属”特别是包括氮化钛、氮化钽和硅化钼。
第一栅电极与第一区域和第二区域中的一个区域短路。
利用这种配置，对于由“中间带隙”型金属制成的第一栅电极的金属部，以低反转电压工作的可能性是允许的，该结构仅需要使两个导电轨偏置。读取电子器件和晶体管之间的导电轨并且因此导热轨被降至最少。因此，可以在晶体管和读取电子器件之间提供特别优化的热绝缘。
第一区域被第三区域围绕，第三区域被第二区域围绕。
利用这种配置，第一栅电极具有格栅宽度与格栅长度的高比率，必须考虑栅电极的宽度和长度，通常在描述MOSFET功能的形式中表示该栅电极的宽度和长度，也就是说，与晶体管的第一区域和第二区域之间的电流的流动方向相关。这种比率增加了晶体管的电流对温度的灵敏度。利用这种配置，由于噪声与栅电极的表面积直接相关，因此可以利用相对较长的栅电极进一步获得这样的比率，以便优化结构的信噪比。因此，应当注意的是，利用这种配置，可以获得第一栅电极的长度大于0.5μm。还应当注意的是，利用这种配置，晶体管的第一区域限于单个部分，并且晶体管的第二区域限于另一个单个部分。因此，栅极实际上是决定因素，并且环形是使得可以在由像素施加的空间中优化该形状的表面积以及该形状的宽度与长度的比率两者的形状。
晶体管还可以包括：
第四区域和第五区域，第四区域为第一导电型，并且第五区域为选自包括如下的组的导电型：与第一导电型相反的第二导电型以及其中第三区域基本上没有载流子的导电型，
第三栅电极，该第三栅电极被布置成对第五区域进行偏置。
其中，第五区域将第二区域和第四区域彼此分隔开，并且其中，第三栅电极包括形成第二吸收元件的至少一个第二金属部，所述第二金属部的厚度Ep满足以下不等式：其中ρ是形成所述第二金属部的金属材料的电阻率。
由第三区域、第二区域和第五区域形成的组件可以将第一区域和第四区域彼此分隔开。
第五区域可以围绕第二区域，第四区域围绕第五区域。
第一区域、第三区域、第二区域、第五区域和第四区域可以在第一方向上彼此相继。
因此，利用这样的特性，第一栅电极的栅极表面和第三栅电极的栅极表面相加在一起，总栅极表面积特别大。因此，由于此，对于这种结构，信噪比可以被特别优化。
应当注意的是，在第五区域将第二区域和第四区域彼此分隔开的情况下，第三区域介于第二区域和第四区域之间。
第三区域可以为其中第三区域基本上没有载流子的导电型。
利用这种第三区域，包含或者甚至不存在与浮动电位基板相关的寄生效应，诸如与翘曲效应相关的寄生效应。因此，没有必要添加连接以对沟道，也就是说，第三区域进行偏置。因此，通过这种沟道偏置连接不会使晶体管的绝热性能降级。
可以设置被配置为与第一吸收元件形成四分之一波长腔室的反射表面。
以该方式，未被第一吸收元件吸收的电磁辐射部分在第一吸收元件的方向上被反射表面反射，以便在第一吸收元件中被吸收。由于四分之一波腔室的形成所产生的共振，该现象更加放大。
第一栅电极可以通过第一电绝缘层和第二电绝缘层与第三区域分隔开，第一电绝缘层和第二电绝缘层中的一个电绝缘层由二氧化硅制成，第一电绝缘层和第二电绝缘层中的另一个电绝缘层由具有高介电常数的介电绝缘体制成。
以该方式，可以在第一栅电极和第三区域之间提供相对小的绝缘厚度，同时在晶体管工作期间限制1/f噪声的贡献。
应当理解的是，在本申请的以上部分和其余部分中，“具有高介电常数的介电绝缘体”或根据本领域技术人员通常采用的英文名称“高K”介电材料是指绝缘材料，该绝缘材料的介电常数高于二氧化硅的等于3.9的介电常数。因此，如果介电材料的介电常数大于或等于二氧化硅的介电常数的至少1.5倍，或甚至2至3倍，则可以认为介电材料是具有高介电常数的材料。
该结构还可以包括读取电路，该读取电路被配置为对晶体管进行偏置并且根据晶体管的工作电流确定吸收元件的温度的升高，
读取电路和晶体管通过至少第一绝缘臂和第二绝缘臂彼此分隔开，每个绝缘臂包括用于对晶体管进行偏置的至少一个导电轨。
以该方式，晶体管与读取电路之间的热接触降至最小。因此，该结构具有相对低的热惯性并且保持该结构的灵敏度。
第一绝缘臂和第二绝缘臂的导电轨中的每一个可以是形成第三吸收元件的金属轨并且厚度Ep可以满足以下不等式：其中ρ是形成所述第二金属部的金属材料的电阻率。
以该方式，未被第一吸收元件吸收的电磁辐射部分可以被导电轨吸收并且部分地参与晶体管温度的升高。
晶体管可以进一步包括在晶体管的与第一栅电极相对的面上的第二栅电极，
第二栅电极包括第四吸收元件的至少一个金属部。
这种第二栅电极使得可以调节晶体管的阈值电压，同时增大晶体管的吸收元件的表面积。由此，提高了信噪比。
本发明还涉及一种用于制造检测结构的方法，包括以下步骤：
设置至少一个第一区域、至少一个第二区域和至少一个第三区域，第一区域和第二区域为第一导电型，第三区域将第一区域和第二区域彼此分隔开，并且第三区域为选自包括如下的组的导电型：与第一导电型相反的第二导电型以及其中第三区域基本上没有载流子的导电型；
形成第一栅电极，该第一栅电极被配置为对第三区域进行偏置以形成MOSFET晶体管，第一栅电极包括至少一个第一金属部，该至少一个第一金属部形成被配置为吸收电磁辐射的吸收元件，并且以该方式，晶体管与吸收元件相连，以便在电磁辐射被吸收时检测吸收元件的温度的升高，所述第一金属部的厚度Ep满足以下不等式：其中ρ是形成所述金属部的金属材料的电阻率。
这种方法使得可以提供根据本发明的结构，并且因此可以受益于与该结构相关的优点。
在形成第一栅电极的步骤中，第一栅电极的第一金属部由“中间带隙”型的金属制成以用于第三区域，第一金属部优选地由选自包括氮化钛、氮化钽和硅化钼的组的金属制成以用于由硅制成的第三区域，第一金属部有利地由氮化钛制成以用于由硅制成的第三区域。
因此，利用这种方法获得的结构受益于与使用“中间带隙”型的第一金属部相关的优点，并且因此允许晶体管以低反转电压工作。
还可以提供以下步骤：
形成读取电路，该读取电路被配置为对晶体管进行偏置并且根据晶体管的工作电流确定吸收元件的温度的升高，
形成第一绝缘臂和第二绝缘臂，第一绝缘臂和第二绝缘臂中的每一个绝缘臂包括至少一个导电轨，
使晶体管、第一绝缘臂和第二绝缘臂与读取电路连接在一起，使得读取电路分别通过第一绝缘臂和第二绝缘臂的导电轨电连接到晶体管。
由此制造的结构具有相对于读取电路优化的绝缘，特别是通过使用第一绝缘臂和第二绝缘臂。
在设置读取电路的步骤中，可以提供形成反射表面的子步骤。
在使晶体管、第一绝缘臂和第二绝缘臂与读取电路连接在一起的步骤中，可以布置反射电路，以便与第一栅电极的氮化钛部分形成四分之一波长腔室。
因此，制造的结构受益于与这种反射表面相关的优点。
附图说明
通过阅读示例性实施例的描述并参考附图将更好地理解本发明，这些示例性实施例的描述仅出于指示性而非限制性的，在附图中：
图1A至图1C示意性地示出了根据本发明的结构，其中，图1A是以虚线示出构成该结构的各种元件的平面图，图1B和图1C分别是同一结构的沿轴线B-B和轴线A-A的截面视图；
图2A和图2B示意性地示出了在制造期间，结构中的分别形成读取电路和反射器的部分，其中，图2A是平面图，图2B是沿轴线C-C的截面视图；
图3A和图3B示意性地示出了在制造期间，结构中的分别形成吸收元件和转换器的部分，其中，图3A中是平面图，图3B是沿轴线D-D的截面视图；
图4A和图4B示意性地示出了在制造期间，结构中的分别形成绝缘臂和反射器的部分，其中，图4A中是平面图，图4B中沿轴线E-E的截面视图；
图5示意性地示出了当根据本发明的四个结构装配部件时，该四个结构的矩阵中的组织；
图6示意性地示出了根据第二实施例的其中转换器包括五个区域的结构的平面图。
各个图中的相同部分、相似部分或等同部分具有相同的附图标记，以便于从一个附图到另一个附图的改变。
附图中所示的各个部分不一定是按统一的比例绘制，以便使得附图更清晰。
各种可能性(变型和实施例)必须被理解为不是彼此排斥而是可以彼此组合。
具体实施方式
图1A示意性地示出了根据本发明的辐射热测量型的检测结构10，这种检测结构10适合于检测电磁辐射。
这种检测结构10特别涉及对红外波长范围内的电磁辐射进行检测。因此，在下面描述的实施例中指示的各种值涉及该实际应用，在该实际应用中所寻求的波长范围是远红外线，也就是说，在8μm和12μm之间。当然，本领域技术人员完全能够根据本公开来改变这些值，以便使用这种检测结构10来对除红外线之外的其他波长范围内的电磁辐射提供优化检测。
这种检测结构10包括：
MOSFET晶体管100，该MOSFET晶体管包括：至少一个第一区域111和至少一个第二区域112，该至少一个第一区域111和至少一个第二区域112为第一导电型；至少一个第三区域113，该至少一个第三区域113将第一区域111和第二区域112彼此分隔开，第三区域113为其中第三区域完全没有载流子的导电型，换句话说，第三区域113完全耗尽；第一栅电极120，该第一栅电极120被配置为对第三区域113进行偏置，第一栅极包括由形成第一吸收元件的氮化钛TiN制成的第一吸收层210；可选的第二栅电极130，该第二栅电极130被配置在第三区域的与第一栅电极120相对的面上，以便对第三区域113进行偏置；
第一绝缘臂310和第二绝缘臂320，该第一绝缘臂310和第二绝缘臂320分别包括第一导电轨311和第二导电轨321以对晶体管100进行偏置，第一轨道311连接到第二区域112，第二轨道321连接到第一区域111和第三区域113，使第一区域111和第三区域113短路；
可选的反射表面330和331，该反射表面330和331被配置为与第一吸收层形成四分之一波长腔室；以及
读取电路340，仅示出了该读取电路340的基板341，读取电路340分别通过第一接合垫354、第二接合垫355、第三接合垫316和第四接合垫326电连接到第一导电轨311和第二导电轨321。
将注意的是，在这种配置中，第一区域111形成晶体管的漏极，第二区域112形成晶体管的源极，第三区域113形成晶体管100的沟道。因此，在该第一实施例中，晶体管100在弱插入中工作，漏极和栅电极被短路，源极-漏极电压VSD和源极-栅极电压VSG相等。
这种检测结构10可以在四个不同的步骤中制造，在第一步骤中设置读取电路340，在第二步骤中设置晶体管100以及形成第一吸收元件的晶体管100的第一栅电极120，在第三步骤中绝缘臂310和320形成为与晶体管100接触，并且在第四步骤中由晶体管100和绝缘臂310和320组成的组件接合到读取电路340。在该第四步骤中，还可以制造第二栅电极130。
因此，图2A和图2B示出了在制造过程的设置读取电路的步骤中的读取电路340。
因此，如图2A和图2B所示，读取电路340被设置在诸如硅基板的半导体载体341中，在该半导体载体341中设置了读取电路的部件。读取电路340被配置为对晶体管进行偏置并且根据晶体管100的工作电流来确定第一栅电极120的温度的升高。这种读取电路340仅通过虚线示出，该虚线描绘了该读取电路340在载体341中的位置。这种读取电路340是本领域技术人员已知的类型，并且因此也可以是专用于单个晶体管100的读取电路，或者为装配部件1(参照图5)的一组晶体管或所有晶体管共有的电路，或者由其中一部分专用于单个晶体管并且其中一部分为装配部件1的一组晶体管或所有晶体管共有所组成的读取电路。通常在MOS技术中的这样的读取电路对于本领域技术人员来说是已知的，在本申请中没有更具体地描述这样的读取电路。
为了提供读取电路340和晶体管100之间的连接，读取电路340包括在半导体载体341的连接面上的第一连接垫342和第二连接垫343。第一连接垫342和第二连接垫343由适合于与读取电路形成欧姆接触的金属材料制成。因此，这种金属材料可以例如由铜产生。在本发明的实际应用的背景下，第一连接垫342和第二连接垫343可以具有1μm×1μm的表面积。还可以注意的是，在图2A中，还示出了分别具有第一相邻检测结构和第二相邻检测结构的第一连接垫342B和第二连接垫343A。
如图2B所示，半导体载体341的连接面还设置有金属层344，以使得能够形成反射表面330和331的第一部分330。因此，金属层344在检测结构10的表面的主要部分上延伸。将注意的是，在本发明的实际应用中，由检测结构10占据的表面可以是5μm×5μm的表面。
未被第一连接垫342和第二连接垫343以及金属层344覆盖的连接面覆盖有第一钝化层345。应当注意的是，根据本发明的一种可能性，可以通过嵌入式工艺提供对连接面的这种覆盖。第一钝化层345由诸如二氧化硅SiO2或氮化硅Si3N4的介电材料制成。
金属层344覆盖有第一终止层351。第一终止层351本身覆盖有第一牺牲层352。第一牺牲层352和第一终止层351由允许对第一牺牲层352进行选择性蚀刻优选地化学蚀刻的材料制成，然后，第一终止层351使得可以停止蚀刻以便特别地保护第一钝化层345。因此，传统上，第一牺牲层352可以由二氧化硅SiO2制成，第一终止层351则由氧化铝Al2O3或氮化铝AlN制成。然后通过使用氢氟酸的化学侵蚀，优选地在气相中获得选择性蚀刻。
第一终止层351和第一牺牲层352都具有为第一连接垫342和第二连接垫343形成连接通孔的金属柱353，该金属柱353在第一终止层351和第一牺牲层352的厚度上并且在第一连接垫342和第二连接垫343以及金属层344处穿过该第一终止层351和第一牺牲层352。金属柱353的金属材料可以是铜。在本发明的实际应用中，金属柱353具有圆形截面，该圆形截面的直径基本上等于0.3μm。因此，第一连接垫342和第二连接垫343中的每一个连接垫与四个金属柱接触。
第一牺牲层352还包括：
第一接合垫354和第二接合垫355，该第一接合垫354和第二接合垫355通过金属柱353分别与第一连接垫342和第二连接垫343相连，
反射表面330和331中的第一部分330，该反射表面330和331的第一部分330通过金属柱353与金属层344相连。
以该方式，第一接合垫354和第二接合垫355分别电连接到第一连接垫342和第二连接垫343。反射表面330和331的第一部分330通过金属柱353机械连接到金属层344。
第一接合垫354和第二接合垫355以及反射层330在第一牺牲层352的与第一终止层351相对的面上与第一牺牲层352齐平。
在本发明的实际应用中，接合垫可以例如具有1μm×1μm的表面积。
因此，设置这种读取电路的步骤包括以下子步骤：
设置基板341，在基板341中提前制造有读取电路340；
形成第一钝化层345；
在钝化层345的厚度中形成第一连接垫342和第二连接垫343以及金属层344；
沉积与第一连接垫342和第二连接垫343接触的、金属层以及第一钝化层345的第一终止层351；
沉积与第一终止层351接触的第一牺牲层352；
在第一终止层251和第一牺牲层352中设置贯穿通道，贯穿通道出现在第一连接垫342和第二连接垫343以及金属层344上以允许形成金属柱353；
在第一牺牲层352中设置与第一接合垫354和第二接合垫355以及反射表面330和331中的第一部分330相对应的表面开口；
在贯穿通道中沉积金属材料，以形成金属柱353、第一接合垫354和第二接合垫355以及反射表面330和331的第一部分330。
应当注意的是，为了促进分子键合，可以提供对第一牺牲层352进行平坦化的子步骤、对反射表面330和331的第一部分330进行平坦化的子步骤以及对第一接合垫354和第二接合垫355进行平坦化的子步骤。
图3A和图3B示出了在制造过程的设置晶体管100以及晶体管100的形成第一吸收元件的第一栅电极120的步骤中的晶体管100。应当注意的是，在图3A和图3B中，晶体管100包括第二栅电极130和第二终止层141的第一部分，该第二终止层141的第一部分在第一区域111、第二区域112和第三区域113的与第一栅电极120相对的面上覆盖第一区域111、第二区域112和第三区域113。在本发明的优选的变型中，然而，在将由晶体管100和绝缘臂310和320组成的组件与读取电路340接合的步骤后，可以形成第二栅电极130和第二终止层141的覆盖第一区域111、第二区域112和第三区域113的第一部分。应当注意的是，在第一区域111和第二区域112以及第一栅电极120连接到第一导电轨和第二导电轨321的面上，通过终止层141的第二部分覆盖第一区域111和第二区域112以及第一栅电极120。
因此，可以看出，在图3A中，图3A示出了在晶体管100待连接至读取电路340的面上晶体管100的正视图。因此，可以看出，晶体管100的第一区域111、第二区域112和第三区域113是同心的，第一区域111被第三区域113围绕，第三区域113被第二区域112围绕。因此，在图3A中可以看出，第一区域111占据中心正方形表面，第三区域113占据第一区域111的挖空的正方形表面，第二区域占据晶体管100的表面的其余部分。
第一区域111、第二区域112和第三区域113三个被形成在硅半导体层110中。第一区域111和第二区域112为第一导电型，而第三区域113是完全耗尽的区域。第三区域113的这种耗尽可以通过氧化物基板上硅或SOI获得，SOI是“绝缘体上硅”的英文缩写，其中绝缘层上硅的厚度通过热氧化和去氧作用减薄至15nm至50nm之间，优选地在25nm和50nm之间，或基本上等于50nm。
当然，如果第三区域113的这种完全消耗是有利的，则在不脱离本发明的范围的情况下，还可以设想，第三区域113可以具有与第一导电型相反的第二导电型。
第三区域113覆盖有第一栅电极120，并且通过第一电绝缘层121和第二电绝缘层122与第一栅电极120分隔开。为了最小化晶体管的工作电压，与第三区域接触的第一绝缘层121由二氧化硅SiO2制成，而与第一绝缘层121接触的第二绝缘层122由诸如氧化铪的具有高介电常数的介电绝缘体制成。应当注意的是，在本发明的实际应用中，第一绝缘层121的厚度可以是9nm，而由氧化铪制成的第二绝缘层122的厚度是3nm。
与第二绝缘层122接触的第一栅电极120可以包括第一吸收层210和第一导电层125。与第二绝缘层122接触的第一吸收层210由氮化钛TiN制成，而与第一吸收层210接触的第一导电层125由允许第一栅电极120和第二绝缘臂320的第二导电轨321之间的欧姆连接的材料制成。在本发明的实际应用中，第一吸收层210的厚度为10nm，而第一导电层125由掺杂的多晶硅Si制成并且厚度为70nm。
利用这种配置，第一栅电极120形成所谓的“中间带隙”栅电极。这是因为使用与栅极绝缘层接触的氮化钛TiN的第一吸收层使得可以在第三区域的硅与栅电极的金属之间获得输出功的差异，使得晶体管100的阈值电压较低。因此，这种配置允许晶体管以2KT/q至3KT/q之间(K是波尔兹曼常数，T是晶体管的工作温度，q是基本电荷)的栅极/源极电压工作，也就是说，在室温，即300K下，以50mV和75mV之间的栅极/源极电压下工作。另外，在第一吸收层210的厚度基本上等于10nm的情况下，如在本发明的实际应用中的情况，第一吸收层210的电阻基本上适于真空的电阻，也就是说，377欧姆，这有助于通过第一吸收层210吸收电磁辐射。
在变型中，在本发明的上下文中可以设想其它栅电极配置。因此，第一栅电极120可以包括形成第一吸收元件的第一金属部，而不是第一氮化钛吸收层，该第一金属部的厚度Ep满足以下不等式：
其中ρ是形成所述金属部的金属材料的电阻率。
为了提供对电磁辐射的吸收，该相同的第一金属部可以有利地满足以下不等式：
尤其更有利地，可以基本上等于377Ω，也就是说，在360Ω至380Ω之间。
根据该变型，针对第三区域113，第一金属部的金属材料可以是“中间带隙”型金属。针对由硅制成的第三区域，第一金属部优选地由选自包括氮化钛、氮化钽和硅化钼的组中的金属制成。还应当注意的是，根据本发明的其中第一金属部的金属材料不是“中间带隙”型金属的不太有利的可能性，第一金属部可以由铝合金和钛制成。
如图3B中所示的，由第一区域111、第二区域112和第三区域113、第一绝缘层121和第二绝缘层122、第一吸收层210和导电层125形成的组件被第二终止层141围绕。在第二终止层141的覆盖第一栅电极120以及第一区域111和第二区域112的面上，第二终止层141覆盖有第二牺牲层142。第二终止层141和第二牺牲层都具有穿过它们的第一导电通孔145、第二导电通孔146和第三导电通孔147。该第一导电通孔145、第二导电通孔146和第三导电通孔147分别出现在第一区域111、第二区域112和第一栅电极120上。以与第一牺牲层352和第一终止层351相同的方式，第二牺牲层142和第二终止层141由允许对第二牺牲层142进行选择性蚀刻(优选地化学蚀刻)的材料制成，因此，第二终止层141终止该蚀刻。因此，第二牺牲层142可以由二氧化硅SiO2制成，然后第二终止层141由氧化铝Al2O3或氮化铝AlN制成。
为了提供第一导电通孔145、第二导电通孔146和第三导电通孔147中的每一个与第一区域111和第二区域112以及第一栅电极120之间的优化接触，第一导电通孔145、第二导电通孔146和第三导电通孔147中的每一个包括由30nm厚度的钛Ti制成的接触部分，由60nm厚度的氮化钛TiN制成的中间部分以及由钨W制成的纵向部分。
如图3B所示的，第二终止层141也可以在该第二终止层141与第二牺牲层142相对的面上覆盖有第二栅电极130。根据该可能性，第二终止层142形成电绝缘体，该电绝缘体使第二栅电极与第一区域111、第二区域112和第三区域113电绝缘。如上所述的，根据本发明的优选的变型，第二牺牲层142的第一部分和第二栅电极130可以在第四步骤期间形成。因此，第四步骤更精确地描述第二牺牲层142的第一部分和第二栅电极130。
因此，设置这种晶体管的步骤包括以下子步骤：
设置SOI型的基板，图中未示出；
对基板进行蚀刻和减薄以设置完全耗尽的硅层110；
沉积与硅层接触的第一绝缘层121；
沉积与第一绝缘层121接触的第二绝缘层122；
沉积与第二绝缘层122接触的第一吸收层210；
沉积与第一吸收层210接触的导电层125；
选择性蚀刻导电层125、第一吸收层210、绝缘层122、第一绝缘层121，以便形成第一栅电极120；
用第一导电型的掺杂元素注入硅层以形成第一区域和第二区域，第一栅电极使得可以在注入期间保护第三区域113；
沉积第二终止层141；
沉积第二牺牲层142的至少第二部分；
在第二终止层141的第二部分和第二牺牲层142中开通分别对应于第一通孔、第二通孔和第三通孔的第一通道、第二通道和第三通道，该第一通道、第二通道和第三通道分别在第一区域111和第二区域112以及第一栅电极120中开通；
在由钛Ti制成的第一接触部分的第一通道、第二通道和第三通道中进行连续沉积，在由氮化钛TiN制成的中间部分的第一通道、第二通道和第三通道中进行连续沉积，并且在由钨W制成的纵向部分的第一通道、第二通道和第三通道中进行连续沉积。
根据本发明的非优选的变型，在该第四步骤中形成第二终止层141的第一部分和第三栅电极的情况下，在沉积第二牺牲层142的至少第二部分的步骤中，牺牲层142的第一部分与牺牲层142的第二部分同时形成，并且设置这种晶体管的步骤还包括以下子步骤：
如图1B所示，在第二牺牲层142的第一部分中开通贯穿通道131，所述贯穿通道在第二区域112中开口，
形成与第二牺牲层142的第一部分接触的第二栅电极130，然后，在第二栅电极130与第二区域112之间的贯穿通道131中形成导电通孔。
图4A和图4B示出了在制造过程中的设置绝缘臂310和320的步骤中的绝缘臂310和320。第一绝缘臂310和第二绝缘臂320被设置为与第二牺牲层142接触。
因此，第一绝缘臂310和第二绝缘臂320均包括：
第一加强层312和322，该第一加强层312和322与第二牺牲层142接触，
相应的导电轨311和321，该相应的导电轨311和321在第一加强层312和322的与第二牺牲层142相对的面上与第一加强层312和322接触，
第二加强层313和323，该第二加强层313和323在相应的导电轨311和321的与第一加强层312和322相对的面上与相应的导电轨311和321接触。
第一绝缘臂310和第二绝缘臂320被配置为使晶体管100与部件1的其余部分热绝缘。因此，如图4A中所示的，第一绝缘臂310和第二绝缘臂320具有最大长度以及最小宽度和厚度。因此，第一绝缘臂310和第二绝缘臂320均为线圈的形式，该线圈占据结构的表面的一半。在变型中，可以设想第一绝缘臂310和第二绝缘臂320的其它配置。例如，第一绝缘臂310和第二绝缘臂320中的每一个可以是通过使垂直段彼此邻接而交错的弯曲形式。
第一绝缘臂310和第二绝缘臂320的第一加强层312和322以及第二加强层313和323由抗第一牺牲层352和第二牺牲层142的选择性侵蚀的材料制成。因此，在本发明的实际应用中，第一绝缘臂310和第二绝缘臂320的第一加强层312和322以及第二加强层313和323可以由非晶硅、氧化铝Al2O3或氮化铝AlN制成。第一绝缘臂310和第二绝缘臂320的第一加强层312和322以及第二加强层313和323的厚度在10nm至100nm的范围内，优选地在20nm至60nm的范围内，或尤其为基本上等于20nm，以便提供足够的刚度来支撑晶体管100。
第一绝缘臂310的第一加强层312在第二导电通孔146处具有钻孔，在该钻孔中设置有第一导体，以便使得第一导电轨311与第二导电通孔146电接触。以相同的方式，第二绝缘臂320的第一加强层322在第一导电通孔145和第三导电通孔147处具有两个钻孔，在该两个钻孔中设置有第一导体和第二导体，以使得第二导电轨321分别与第一导电通孔145和第二导电通孔147电接触。
应当注意的是，有利地，通过用形成导电轨311的金属材料填充相应的钻孔，可以在沉积第一导电轨311期间形成第一导体和第二导体。
根据本发明的有利的可能性，第一导电轨3和第二导电轨321可以由氮化钛TiN(通常厚度为10nm)制成。以该方式，第一绝缘臂310和第二绝缘臂320相对于由第一栅电极120形成的元件形成第三吸收元件。在变型中，并且以与第一栅电极120相同的方式，第一导电轨311和第二导电轨321可以由金属制成，并且厚度Ep满足以下不等式：
其中ρ是形成所述导电轨311和321的金属材料的电阻率。为了提供对电磁辐射的吸收，该相同的导电轨311和321可以有利地满足以下不等式：
尤其更有利地，可以基本上等于377Ω，也就是说在360Ω和380Ω之间。
第一绝缘臂310和第二绝缘臂320的第二加强层313和323包括第一间隔柱315和第二间隔柱325，该第一间隔柱315和第二间隔柱325分别对应于读取电路340的第一接合垫354和第二接合垫355并且与相应的导电轨311和321电连接。在本发明的实际应用中，第一间隔柱315和第二间隔柱325的直径可以例如为0.7μm。
第一间隔柱315和第二间隔柱325分别相对于第三接合垫316和第四接合垫326延伸。第三接合垫316和第四接合垫326的尺寸被设置成分别对应于第一接合垫354和第二接合垫355。因此，第三接合垫316和第四接合垫326中的每一个接合垫可以具有1μm×1μm的表面积。
如图4B所示，第一绝缘臂310和第二绝缘臂320以及第一间隔柱和第二间隔柱被包含在第三牺牲层329中，其中，该第一间隔柱315和第二间隔柱325在加强层313和323中突出。第一间隔柱和第二间隔柱在第三牺牲层329的整个厚度上与第三接合垫316和第四接合垫326延伸。因此，第三接合垫316和第四接合垫326与在第三牺牲层329的与第一绝缘臂310和第二绝缘臂320相对的面上与第三牺牲层329齐平设置。
第三牺牲层329和间隔柱315和325的尺寸被设置成使得反射表面330和331与第一吸收层210一起形成四分之一波长腔室。
反射表面330和331的第二部分331也被包括在第三牺牲层329中，第三牺牲层329相对于反射表面330和331中的第一部分330而与第二部分331齐平设置。
对第一牺牲层352和第二牺牲层142进行蚀刻时对第三牺牲层329进行选择性蚀刻，并且对由第三牺牲层329、反射表面330和331的第二部分331以及第三连接垫316和第四连接垫326形成的组件与由第一牺牲层352、反射表面330和331的第一部分和接合垫354和355形成的组件进行分子键合。
因此，设置绝缘臂的步骤包括以下子步骤：
在第二牺牲层142的与第二终止层相对的面上沉积与第二牺牲层142接触的第一全晶片加强层；
在第一全晶片加强层中对待形成第一绝缘臂310和第二绝缘臂320的第一加强层312和322的钻孔的钻孔进行限定；
在钻孔中沉积第一导体、第二导体和第三导体；
在第一加强层的与第二牺牲层142相对的面上沉积与第一全晶片加强层接触的全晶片导电层；
在全晶片导电层的与第一全晶片加强层相对的面上沉积与第二全晶片导电层接触的第二全晶片加强层；
对第一全晶片加强层进行选择性蚀刻，对全晶片导电层进行选择性蚀刻并且对第二全晶片加强层进行选择性蚀刻，以形成第一绝缘臂和第二绝缘臂；
沉积第三牺牲层329，使得第一绝缘臂310和第二绝缘臂320被包含在第三牺牲层中；
在第三牺牲层以及分别在第一绝缘臂310和第二绝缘臂320的第二加强层313和323中设置第一开口和第二开口，以允许形成间隔柱315和325以及第三接合垫316和第四接合垫326；
在第三牺牲层中设置第三开口，以允许形成反射表面330和331的第二部分331；以及
在第三牺牲层的第一开口、第二开口和第三开口中以及在第二加强层313和323中的每一个的第一开口和第二开口中进行金属沉积，以形成第一间隔柱和第二间隔柱、第三接合垫和第四接合垫以及反射表面330和331中的第二部分331，第三牺牲层329、反射表面330和331的第二部分331以及接合垫315和325能够经受平坦化步骤以辅助分子键合。
将由晶体管100和绝缘臂310和320组成的组件与读取电路340接合的第四步骤使得可以形成根据本发明的检测结构10。在该步骤中，由第三牺牲层329、反射表面330和331的第二部分331以及第三接合垫316和第四接合垫326形成的组件分子键合到由第一牺牲层352、反射表面330和331的第一部分330和接合垫354和355形成的组件，其中，第一接合垫354与第三接合垫316相关联，并且第二接合垫335与第四接合垫326相关联。
一旦进行了分子键合，并且在其中第二步骤中没有产生第二栅电极的本发明的优选的变型的背景下，提供了额外的子步骤以形成牺牲层142的第一部分和第二栅电极130。
根据该变型，牺牲层142的第一部分由与在第二步骤中形成的牺牲层142的第二部分的材料相同的材料制成。因此，牺牲层142的第一部分可以由氧化铝Al2O3或氮化铝AlN制成。因此，牺牲层142的第一部分形成电绝缘体，以将第二栅电极与第一区域111、第二区域112和第三区域电绝缘。
第二栅电极130有利地由厚度基本上等于10nm的氮化钛TiN制成。根据该可能性，第二栅极130相对于由第一栅电极120形成的元件形成第四吸收元件。以与第一吸收层210相同的方式，第二栅电极130还可以由金属制成并且厚度Ep满足以下不等式：
其中ρ是形成所述导电轨311和321的金属材料的电阻率。为了提供对电磁辐射的吸收，该相同的导电轨311和321可以有利地满足以下不等式：
尤其更有利地，可以基本上等于377Ω，也就是说在360Ω和380Ω之间。
以相同的方式，在第二栅电极130不具有任何吸收电磁辐射的功能的情况下，不脱离本发明的范围的情况下，第二栅极130可以由其它材料制成。因此，例如，可以设想这种第二栅电极130可以由多晶硅Si制成。还可以设想，第二栅电极130可以由两个导电层形成，其中一个导电层可选地由氮化钛TiN制成。
因此，根据本发明的该变型，第四步骤进一步包括以下步骤：
在第一区域111、第二区域112和第三区域113的与第一栅电极120相对的面上形成与第一区域111、第二区域112和第三区域113接触的第二终止层142的第一部分；
如图1B所示，在第二牺牲层142的第一部分中开通贯穿通道131，所述贯穿通道出现在第二区域112中；
形成与第二牺牲层142的第一部分接触的第二栅电极130，然后，在第二栅电极130和第二区域112之间的贯穿通道131中形成导电通孔。
无论是在以上描述的优选变型中还是在第二步骤中设置第二栅电极120的变型中，第四步骤进一步包括以下子步骤：
例如通过酸侵蚀对第一牺牲层352、第二牺牲层142和第三牺牲层329进行选择性蚀刻，检测结构10的其余部分由第一终止层351和第二终止层141保护。
以该方式，晶体管100通过第一绝缘臂310和第二绝缘臂320与检测结构10的其余部分热绝缘。
在检测结构10装配包括多个检测结构10A、10B、10C和10D的部件的情况下，基板使得可以将检测结构10与相应的读取电路热绝缘，其中检测结构10A、10B、10C、10D与相应的读取电路间接相邻。
因此，图5示出了根据本发明的检测结构10在包括多个检测结构10A、10B、10C和10D的部件1中的集成的示例，该多个检测结构10A、10B、10C和10D以方形矩阵的形式布置。因此，在图5中可以看出，偏移布置的接合垫342和343使得可以优化由结构10A、10B、10C、10D中的每一个所占据的表面，结构10A、10B、10C和10D的第二连接垫343A、343B、343C和343D在左侧直接相邻有第一连接垫342A、342B、342C和342D，结构10A、10B、10C和10D的第一连接垫342A、342B、342C、342D在右侧直接相邻有第二连接垫343A、343B、343C和343D。利用这种配置，容纳表面，即，第一栅极120的表面，占据优化的表面。这种配置使得可以设想在两个结构10A、10B、10C和10D之间具有约5μm的间距的部件。
图6示出了根据本发明的第二实施例的检测结构10的栅电极的布置，在第二实施例中吸收元件的表面被优化。这种检测结构10与根据第一实施例的检测结构10的区别在于：晶体管包括第一区域111、第二区域112、第三区域113、第四区域114和第五区域115以及第一栅电极120和第三栅电极140。
除了第二区域112用作漏极之外，第一区域111、第二区域112和第三区域113以及第一栅电极120具有与第一实施例中描述的配置相同的配置，因此，第二区域112与第一栅电极120短路。因此，第二导电轨321使得可以对第二区域112和第一栅电极120进行偏置，第一导电轨311使得可以对第一区域111进行偏置。
第四区域114是第一导电型的区域，具有与第一区域111和第二区域112的配置相似的配置。以与第三区域113相似的方式，第五区域115可以是完全耗尽的区域。第五区域115围绕第二区域112并且第四区域114围绕第五区域。
第三栅电极140具有与第一栅电极的配置基本上相同的配置，并且因此以与第一栅电极相同的方式包括第二吸收层220。
如图6所示，第二导电轨321被配置为使第一栅电极120与第三栅电极130短路并且与第二区域112短路。如图6所示，第二导电轨312被配置为使第一区域111与第四区域114短路。以该方式，该结构具有彼此平行的两个晶体管，并且增大了栅电极表面积以及优化了栅极宽度与栅极长度的比率。
当然，如果在以上描述的第一实施例和第二实施例中，第一栅电极120与第一区域111和第二区域112中的一个区域短路，在不脱离本发明范围的情况下，还可以设想，第一区域和第二区域以及第一栅电极彼此独立地偏置。在这种配置中，然后，必须在第一绝缘臂和第二绝缘臂中的一个绝缘臂中或设置在第三绝缘臂中设置第三导电轨。以相同的方式，在第一区域111、第二区域112和第三区域113的与第一面相对的面上设置第二栅电极130的情况下，如果可以通过至第二区域112的电连接来对第二栅电极进行偏置，则在不脱离本发明的范围的情况下，还可以设想以其他方式对第二栅电极130进行偏置。在这种配置中，必须提供设置在第一绝缘臂和第二绝缘臂中的一个绝缘臂中或设置在第三绝缘臂中的第三导电轨。
还应当注意的是，在以上描述的实施例中，设置第二栅电极130，这样的第二栅极130对于本发明的正确工作不是必需的。因此，可以很好地设想通过在第一电绝缘层和第二电绝缘层中的一个绝缘层中捕获的电荷来调节晶体管的阈值电压或者提供第一栅电极120的独立偏置。
以相同的方式，如果在第一实施例和第二实施例中提供反射表面330、331，则在不脱离本发明范围的情况下，还可以设想检测结构10不具有反射表面。
还应当注意的是，在第一实施例和第二实施例的上下文中描述的区域和/或栅电极的形式仅作为示例给出，并非限制性的。因此，除了第一区域、第二区域和第三区域沿第一方向彼此相继之外，在本发明的上下文中也可以优选地设想类似于第一实施例的结构。以相同的方式，除了第一区域、第二区域和第三区域、第四区域和第五区域沿第一方向彼此相继之外，还可以设想类似于第二实施例的结构。

Claims (15)

1.用于检测电磁辐射的辐射热测量型检测结构(10)，所述检测结构(10)包括：
至少一个第一吸收元件，所述至少一个第一吸收元件被配置为吸收电磁辐射；以及
MOSFET晶体管(100)，所述MOSFET晶体管与所述第一吸收元件相连，以在所述电磁辐射被吸收时检测所述吸收元件的温度的升高，所述晶体管包括：
至少一个第一区域和至少一个第二区域(111，112)，所述至少一个第一区域和至少一个第二区域为第一导电型；
至少一个第三区域(113)，所述至少一个第三区域将所述第一区域和第二区域(111，112)彼此分隔开，所述第三区域(113)为选自包括如下的组的导电型：与第一导电型相反的第二导电型以及其中所述第三区域(113)基本上没有载流子的导电型；以及
至少一个第一栅电极(120)，所述至少一个第一栅电极被布置成对所述第三区域(113)进行偏置，
所述检测结构(10)的特征在于，所述第一栅电极(120)包括形成所述第一吸收元件的至少一个第一金属部，所述第一金属部的厚度Ep满足以下不等式：其中ρ是形成所述金属部的金属材料的电阻率。
2.根据权利要求1所述的检测结构(10)，其中，所述第一栅电极的所述第一金属部由“中间带隙(mid-gap)”型金属制成以用于所述第三区域，所述第一金属部优选地由选自包括氮化钛、氮化钽和硅化钼的组的金属制成以用于由硅制成的第三区域(113)，所述第一金属部有利地由氮化钛制成以用于由硅制成的第三区域(113)。
3.根据权利要求2所述的检测结构(10)，其中，所述第一栅电极(120)与所述第一区域和第二区域(111，112)中的一个区域短路。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的检测结构(10)，其中，所述第一区域(111)被所述第三区域(113)围绕，所述第三区域(113)被所述第二区域(112)围绕。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测结构(10)，其中所述晶体管(100)还包括：
第四区域和第五区域(114，115)，所述第四区域(114)为第一导电型，并且所述第五区域(115)为选自包括如下的组的第二导电型：与所述第一导电型相反的第二导电型以及其中所述第三区域基本上没有载流子的导电型，
第三栅电极，所述第三栅电极被布置成对所述第五区域(115)进行偏置，
其中，所述第五区域(115)将所述第二区域和第四区域(112，114)彼此分隔开，由所述第三区域、第二区域和第五区域(113，112，115)形成的组件将所述第一区域和第四区域(111，114)彼此分隔开，并且其中，所述第三栅电极(140)包括形成第二吸收元件的至少一个第二金属部，所述第二金属部的厚度Ep满足以下不等式：其中ρ是形成所述第二金属部的金属材料的电阻率。
6.根据权利要求4和权利要求5所述的检测结构(10)，其中，所述第五区域(113)围绕所述第二区域(112)，并且其中，所述第四区域(114)围绕所述第五区域(115)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的检测结构(10)，其中，所述第三区域(113)为其中所述第三区域(113)基本上没有载流子的导电型。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的检测结构(10)，其中，设置反射表面(330，331)，所述反射表面(330，331)被配置成与所述第一吸收元件形成四分之一波长腔室。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的检测结构(10)，还包括读取电路(340)，所述读取电路被配置为对所述晶体管(100)进行偏置并且根据所述晶体管(100)的工作电流确定所述吸收元件的温度的升高，
其中，所述读取电路(340)和所述晶体管(100)至少通过第一绝缘臂和第二绝缘臂(310，320)彼此分隔开，所述第一绝缘臂和所述第二绝缘臂中每个绝缘臂包括用于对所述晶体管(100)进行偏置的至少一个导电轨(311，321)。
10.根据权利要求9所述的检测结构(10)，其中，所述第一绝缘臂和第二绝缘臂(310，320)的所述导电轨(311，321)中的每一个导电轨是形成第三吸收元件的金属轨，并且所述导电轨的厚度Ep满足以下不等式：其中ρ是形成所述第二金属部的金属材料的电阻率。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的检测结构(10)，其中，所述晶体管还包括在所述晶体管的与所述第一栅电极(120)相对的面上的第二栅电极(130)，
并且其中，所述第二栅电极(130)包括形成第四吸收元件的至少一个金属部。
12.用于制造检测结构(10)的方法，包括以下步骤：
设置至少一个第一区域、至少一个第二区域和至少一个第三区域(111，112，113)，所述第一区域和第二区域(111，112)为第一导电型，所述第三区域(113)将所述第一区域和第二区域(111，112)彼此分隔开，并且所述第三区域(113)具有选自包括如下的组的导电型：与第一导电型相反的第二导电型以及其中所述第三区域基本上没有载流子的导电型；以及
形成第一栅电极(120)，所述第一栅电极被配置为对所述第三区域(113)进行偏置以形成MOSFET晶体管(100)，所述第一栅电极(100)包括至少一个第一金属部，所述至少一个第一金属部形成被配置为吸收电磁辐射的吸收元件，并且以这种方式，所述晶体管(100)与所述吸收元件相连，以便在所述电磁辐射被吸收时检测所述吸收元件的温度的升高，所述第一金属部的厚度Ep满足以下不等式：其中ρ是形成所述金属部的金属材料的电阻率。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其中，在形成所述第一栅电极(120)的步骤中，所述第一栅电极(120)的所述第一金属部由“中间带隙(mid-gap)”型金属制成以用于所述第三区域，所述第一金属部优选地由选自包括氮化钛、氮化钽和硅化钼的组的金属制成以用于由硅制成的第三区域(113)，所述第一金属部有利地由氮化钛制成以用于由硅制成的第三区域(113)。
14.根据权利要求12或13所述的制造方法，其中，还提供以下步骤：
形成读取电路(340)，所述读取电路被配置为对所述晶体管(100)进行偏置并且根据所述晶体管(100)的工作电流确定所述吸收元件的温度的升高；
形成第一绝缘臂和第二绝缘臂(310，320)，所述第一绝缘臂和第二绝缘臂中的每一个绝缘臂包括至少一个导电轨(311，321)；以及
使所述晶体管(100)、所述第一绝缘臂和第二绝缘臂(310，320)与所述读取电路连接在一起，使得所述读取电路(340)分别通过所述第一绝缘臂和第二绝缘臂(310，320)的所述导电轨(311，321)电连接到所述晶体管(100)。
15.根据权利要求14所述的制造方法，其中，在设置所述读取电路(340)的步骤中，提供形成反射表面(330，331)的子步骤，
并且其中，在使由所述晶体管(100)、所述第一绝缘臂和第二绝缘臂(310，320)以及所述读取电路(340)组成的组件相连接的步骤中，布置反射表面(330，331)，以便与所述第一栅电极(120)的由氮化钛制成的所述部形成四分之一波长腔室。
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