红外探测器是红外气体传感系统中的一个重要组成部分
发布时间:2015/6/16 20:53:09 访问次数:749
上述光源结构存在的问题在于辐射性能方面有待提高,采用传绕CMOS-MEMS工艺制作的红外光源辐射率由于受到辐射材料薄膜结构的限制,AT90S4414-8AC辐射性能低于集成了纳米结构的光源,而纳米辐射增强结构很难采用CMOS-MEMS兼容的工艺制作,如需要特殊的电化学腐蚀工艺、高温烧结工艺等。为了提高红外光源的相关性能且保持辐射源制作成本的相对低廉,如何使用CMOS-MEMS兼容的工艺制作纳米结构以增强辐射性能成为了今后红外辐射源设计与制作工艺研究的重点。
另一方面,红外探测器是红外气体传感系统中的一个重要组成部分。基于热电堆敏感原理的红外探测器因其特殊的性质,在气体传感器中获得了应用。目前,针对热电堆红外探测器的研究已经广泛开展。例如,2012年,法国IEMN电子、微电子、纳米技术研究中心使用CMOS工艺制造了一种无须封装的红外热电堆传感器!60,该方案使用金属薄膜将多晶硅敏感材料部分遮蔽,在多晶硅薄膜中形成温度梯度以实现红外辐射的探测,虽然该方案制得的红外探测器分辨率较低,但由于其不需封装就能使用,制作成本十分的低廉,非常适用于低端产品。2011年,韩国LG公司与韩国大学合作,使用N型多晶硅与Al为材料,通过MEMS工艺制造了桥式结构的高性能热电堆红外探测器‘61],且将其应用于NDIR二氧化碳气体传感器,该器件在体积上比传统热电堆器件小了近50%。在该器件中使用了Si0:-Cr镀层作为红外吸收层,进而 提高了红外吸收效率。
上述光源结构存在的问题在于辐射性能方面有待提高,采用传绕CMOS-MEMS工艺制作的红外光源辐射率由于受到辐射材料薄膜结构的限制,AT90S4414-8AC辐射性能低于集成了纳米结构的光源,而纳米辐射增强结构很难采用CMOS-MEMS兼容的工艺制作,如需要特殊的电化学腐蚀工艺、高温烧结工艺等。为了提高红外光源的相关性能且保持辐射源制作成本的相对低廉,如何使用CMOS-MEMS兼容的工艺制作纳米结构以增强辐射性能成为了今后红外辐射源设计与制作工艺研究的重点。
另一方面,红外探测器是红外气体传感系统中的一个重要组成部分。基于热电堆敏感原理的红外探测器因其特殊的性质,在气体传感器中获得了应用。目前,针对热电堆红外探测器的研究已经广泛开展。例如,2012年,法国IEMN电子、微电子、纳米技术研究中心使用CMOS工艺制造了一种无须封装的红外热电堆传感器!60,该方案使用金属薄膜将多晶硅敏感材料部分遮蔽,在多晶硅薄膜中形成温度梯度以实现红外辐射的探测,虽然该方案制得的红外探测器分辨率较低,但由于其不需封装就能使用,制作成本十分的低廉,非常适用于低端产品。2011年,韩国LG公司与韩国大学合作,使用N型多晶硅与Al为材料,通过MEMS工艺制造了桥式结构的高性能热电堆红外探测器‘61],且将其应用于NDIR二氧化碳气体传感器,该器件在体积上比传统热电堆器件小了近50%。在该器件中使用了Si0:-Cr镀层作为红外吸收层,进而 提高了红外吸收效率。
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