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一种体结构MEMS红外光源及其制造方法

2025-09-25 15:00:02 416次浏览

技术特征:

1.一种体结构mems红外光源,从下至上依次为衬底和隔热层、介质层、发热电极层、红外发射层;以及与发热电极层电连接并位于红外发射层两侧的两条发热电极焊盘,其特征在于:

2.如权利要求1所述的一种体结构mems红外光源,其特征在于:所述隔热层的厚度为0.5-50μm,隔热层可采用热导率小于等于0.05w/(m·k)的sio2气凝胶、sic气凝胶、al2o3气凝胶、zro2气凝胶、w2o3气凝胶、fe2o3气凝胶、碳气凝胶和石墨烯气凝胶中的任意一种或多种的混合物。

3.如权利要求1所述的一种体结构mems红外光源,其特征在于:所述衬底材料为硅、石英和玻璃中的任意一种;所述介质层采用由氧化硅或氮化硅构成的单一材料或由二者间隔交叠设置构成的多层复合材料。

4.如权利要求1所述的一种体结构mems红外光源,其特征在于:所述红外发射层由高红外发射率的材料制备而成,高红外发射率的材料为nicr合金、tin、tialn、非晶碳、sic、nio、nicro化合物、zro2、hfo2、la1-xcaxcro3(0≤x≤0.5)以及碳纳米管中的任意一种或多种的混合物。

5.如权利要求1所述的一种体结构mems红外光源,其特征在于:所述发热电极层的材料采用pt、mo、nicr合金、多晶硅、cu、w、hfb2、ptsi以及sno2中的任意一种。

6.如权利要求1所述的一种体结构mems红外光源,其特征在于:所述发热电极焊盘采用alsi合金、au、al、nicr合金、niv合金中的任意一种材料制备而成。

7.如权利要求1所述的一种体结构mems红外光源,其特征在于:所述发热电极层和所述红外发射层还设置有用于阻断二者之间的电传导效应的隔离层;所述隔离层的材料采用氧化硅、氮化硅、氧化铝中的一种或任意多种的组合。

8.如权利要求1所述的一种体结构mems红外光源,其特征在于:所述红外光源还设置有保护层,所述保护层覆盖在所述mems红外光源上表面中除所述发热电极焊盘以外的区域;所述保护层的材料选自氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铪中的任意一种或多种的组合。

9.如权利要求1-8任一所述的一种体结构mems红外光源的制造方法,包括以下步骤:

10.如权利要求9所述的一种体结构mems红外光源的制造方法,其特征在于:在无需所述隔离层或无需所述保护层或两种都不需要的情况下,只需选择性的去除步骤(5)或步骤(8)或步骤(5)和步骤(8)。


技术总结
本发明属于光电技术领域,特指一种体结构MEMS红外光源及其制造方法。该光源从下至上依次为衬底和隔热层、介质层、发热电极层、红外发射层;以及与发热电极层电连接并位于红外发射层两侧的两条发热电极焊盘。隔热层从衬底的上表面向下镶嵌在衬底的中间区域,隔热层的上表面与衬底的上表面处于同一平面,红外发射层相对于隔热层两边各缩小一定的距离。本发明通过低热导率隔热层的引入,不仅能达到现有“悬膜”结构MEMS红外光源一样的热传导控制功能,同时使发热电极层、红外发射层等功能层和衬底融为一体,形成了体结构,大大提升了MEMS红外光源在制造和使用过程中的热稳定性和结构强度,从根源上避免了“悬膜”破裂的隐患。

技术研发人员:刘军林,吕全江,侯海港,刘桂武,乔冠军
受保护的技术使用者:江苏大学
技术研发日:
技术公布日:2024/9/2
文档序号 : 【 39255057 】

技术研发人员:刘军林,吕全江,侯海港,刘桂武,乔冠军
技术所有人:江苏大学

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刘军林吕全江侯海港刘桂武乔冠军江苏大学
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