基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器制造技术

基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器涉及红外传感技术领域，解决了现有技术中吸收率较低的问题，包括从下至上依次连接的读出集成电路衬底、压电薄膜和表面等离激元。本发明专利技术非制冷红外传感器通过在压电薄膜表面集成表面等离激元，利用表面等离激元实现对红外光谱的增强吸收，吸收的能量作用于压电薄膜上，将非制冷红外传感器的吸收率从20％提高到80％以上，同时增加了非制冷红外传感器对入射频谱的选择性；通过压电薄膜和表面等离激元集成在读出集成电路衬底上，可集成制造、批量生产，且成本低廉；既有传统非制冷红外传感的优点，同时响应快速、传感灵敏度高。

Infrared Sensor Based on Temperature-Frequency Characteristics of Plasmon and Piezoelectric Thin Film

Infrared sensors based on the temperature and frequency characteristics of plasmons and piezoelectric thin films involve the field of infrared sensing technology, which solves the problem of low absorptivity in existing technologies, including readout integrated circuit substrates, piezoelectric thin films and surface plasmons connected sequentially from bottom to top. The uncooled infrared sensor of the invention integrates surface plasmon on the surface of piezoelectric thin film, uses surface plasmon to enhance the absorption of infrared spectrum, and the energy absorbed acts on the piezoelectric thin film, thus increasing the absorption rate of uncooled infrared sensor from 20% to more than 80%, at the same time increasing the selectivity of uncooled infrared sensor to the incident spectrum; Integrating with surface plasmon on readout IC substrate, it can be manufactured in batches with low cost. It has the advantages of traditional uncooled infrared sensor, fast response and high sensitivity.

【技术实现步骤摘要】
基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器
本专利技术涉及红外传感
，具体涉及基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器。
技术介绍
非制冷型红外传感器也叫室温传感器，可在室温条件下工作。非制冷红外传感器一般是热传感器，即通过传感红外辐射的热效应来工作。非制冷红外传感器具有体积小、重量轻、寿命长、成本低、功耗低等优点，因此非制冷红外传感器在军事、安防、医疗检测等领域得到越来越广泛的应用。近年来，随着微纳传感技术的发展，压电薄膜的应用也扩展到非制冷红外传感器领域。一方面，压电薄膜通常具有微型的尺寸，抗外界干扰能力更强；另一方面，压电薄膜通常工作在谐振模拟，且具有很高的品质因数，所以器件表现出很高的灵敏度；以上两个方面促使基于压电薄膜的非制冷红外传感器表现出优秀的信噪比指标。另外，压电薄膜采用频率读出电路方式，该种方式可以有效抑制闪烁噪声(1/f噪声)。然而压电薄膜的敏感表面对红外辐射的吸收率较低，一般小于20％，且对入射频谱没有选择性。从而导致基于压电薄膜的非制冷红外传感器对红外辐射的吸收率较低。因此，基于压电薄膜的非制冷红外传感器的红外光谱吸收率低和对入射频谱没有选择性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器，包括压电薄膜(2)，其特征在于，该红外传感器还包括连接压电薄膜(2)的读出集成电路衬底(1)和位于压电薄膜(2)上表面上的表面等离激元(3)。

【技术特征摘要】
1.基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器，包括压电薄膜(2)，其特征在于，该红外传感器还包括连接压电薄膜(2)的读出集成电路衬底(1)和位于压电薄膜(2)上表面上的表面等离激元(3)。2.如权利要求1所述的基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器，其特征在于，所述表面等离激元(3)包括从下到上依次连接的金属反射层(3-3)、介质层(3-2)和金属阵列层(3-1)。3.如权利要求2所述的基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器，其特征在于，所述读出集成电路衬底(1)包括衬底(1-3)和衬底电极，所述衬底电极的数量为两个，衬底电极位于衬底(1-3)上表面上，衬底电极连接衬底(1-3)和压电薄膜(2)。4.如权利要求3所述的基于等离激元及压电薄膜温度频率特性的红外传感器，其特征在于，所述压电薄膜(2)包括硅基底(2-6)、空腔(2-9)、底电极(2-3)、压电层(2-2)、顶电极(2-1)、左通孔电极(2-8)、右通孔电极(2-7)、第一电极(2-4)和第二电极(2-5)，第一电极(2-4)和第二电极(2-5)位于硅基底(2-6)下表面、且一一对应的连接两个衬底电极，左通孔电极(2-8)和右通孔电极(2-7)均位于硅基底(2-6)内且一一对应连接第一电极(2-4)和第二电极(2-5)，底电极(2-3)连接左通孔电极(2-8)且位于硅基底(2-6)上，空腔(2-9)位于硅基底(2-6)和底电极(2-3)之间，且空腔(2-9)在硅基底(2-6)上的投影面积小于底电极(2-3)在硅基底(2-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶金，梁中翥，孟德佳，吕金光，秦余欣，梁静秋，罗奕，侯恩柱，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22