紅外探測器是紅外氣體傳感系統中的一個重要組成部分
發布時間:2015/6/16 20:53:09 訪問次數:745
上述光源結構存在的問題在于輻射性能方面有待提高,采用傳繞CMOS-MEMS工藝制作的紅外光源輻射率由于受到輻射材料薄膜結構的限制,AT90S4414-8AC輻射性能低于集成了納米結構的光源,而納米輻射增強結構很難采用CMOS-MEMS兼容的工藝制作,如需要特殊的電化學腐蝕工藝、高溫燒結工藝等。為了提高紅外光源的相關性能且保持輻射源制作成本的相對低廉,如何使用CMOS-MEMS兼容的工藝制作納米結構以增強輻射性能成為了今后紅外輻射源設計與制作工藝研究的重點。
另一方面,紅外探測器是紅外氣體傳感系統中的一個重要組成部分。基于熱電堆敏感原理的紅外探測器因其特殊的性質,在氣體傳感器中獲得了應用。目前,針對熱電堆紅外探測器的研究已經廣泛開展。例如,2012年,法國IEMN電子、微電子、納米技術研究中心使用CMOS工藝制造了一種無須封裝的紅外熱電堆傳感器!60,該方案使用金屬薄膜將多晶硅敏感材料部分遮蔽,在多晶硅薄膜中形成溫度梯度以實現紅外輻射的探測,雖然該方案制得的紅外探測器分辨率較低,但由于其不需封裝就能使用,制作成本十分的低廉,非常適用于低端產品。2011年,韓國LG公司與韓國大學合作,使用N型多晶硅與Al為材料,通過MEMS工藝制造了橋式結構的高性能熱電堆紅外探測器‘61],且將其應用于NDIR二氧化碳氣體傳感器,該器件在體積上比傳統熱電堆器件小了近50%。在該器件中使用了Si0:-Cr鍍層作為紅外吸收層,進而 提高了紅外吸收效率。
上述光源結構存在的問題在于輻射性能方面有待提高,采用傳繞CMOS-MEMS工藝制作的紅外光源輻射率由于受到輻射材料薄膜結構的限制,AT90S4414-8AC輻射性能低于集成了納米結構的光源,而納米輻射增強結構很難采用CMOS-MEMS兼容的工藝制作,如需要特殊的電化學腐蝕工藝、高溫燒結工藝等。為了提高紅外光源的相關性能且保持輻射源制作成本的相對低廉,如何使用CMOS-MEMS兼容的工藝制作納米結構以增強輻射性能成為了今后紅外輻射源設計與制作工藝研究的重點。
另一方面,紅外探測器是紅外氣體傳感系統中的一個重要組成部分。基于熱電堆敏感原理的紅外探測器因其特殊的性質,在氣體傳感器中獲得了應用。目前,針對熱電堆紅外探測器的研究已經廣泛開展。例如,2012年,法國IEMN電子、微電子、納米技術研究中心使用CMOS工藝制造了一種無須封裝的紅外熱電堆傳感器!60,該方案使用金屬薄膜將多晶硅敏感材料部分遮蔽,在多晶硅薄膜中形成溫度梯度以實現紅外輻射的探測,雖然該方案制得的紅外探測器分辨率較低,但由于其不需封裝就能使用,制作成本十分的低廉,非常適用于低端產品。2011年,韓國LG公司與韓國大學合作,使用N型多晶硅與Al為材料,通過MEMS工藝制造了橋式結構的高性能熱電堆紅外探測器‘61],且將其應用于NDIR二氧化碳氣體傳感器,該器件在體積上比傳統熱電堆器件小了近50%。在該器件中使用了Si0:-Cr鍍層作為紅外吸收層,進而 提高了紅外吸收效率。
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