一种超表面增强半导体热电堆器件及其制备方法技术

技术编号:40102862 阅读:27 留言:0更新日期:2024-01-23 17:58
本发明专利技术提供一种超表面增强半导体热电堆器件及其制备方法,所述热电堆器件包括多个级联的热电偶,每一对热电偶均包括热端和冷端,每一所述热端均由底面为多边形的薄膜叠层而成,所述薄膜叠层包括多组金属Al和SiO<subgt;2</subgt;/SiN介质层,以及多晶硅层;所述热电堆器件还包括多个增强吸收结构,所述增强吸收结构也是由底面为多边形的薄膜叠层而成,所述薄膜叠层包括多组金属Al和SiO<subgt;2</subgt;/SiN介质层,以及多晶硅层;所述增强吸收结构和所述热端以密堆积形式分布在所述热端区域内,且所述热端和增强吸收结构的多晶硅和金属Al层分别以线条形式对应连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别是涉及一种超表面增强半导体热电堆器件及其制备方法


技术介绍

1、热电偶是利用seebeck效应,将具有不同seebeck系数的材料接触组成热端和冷端,当热端和冷端存在温度差时,由于载流子扩散等机制就会在热端和冷端之间产生电压差。热电堆产品是由热电偶级联组成的,能够将多个热电偶产生的信号串联,从而提升信号的强度和产品的灵敏度。

2、传统热电堆产品一般使用半导体工艺制造,使用al和掺杂多晶硅的接触来组成热电偶。工艺制造时将上述薄膜沉积在衬底上并图形化,在一端形成由al和掺杂多晶硅接触组成的热端,并将热端正下方的衬底去除,在热端下方形成一个空腔,即背腔,从而达到隔热效果,此时空腔上方仅剩下常规的sio2/sin介质、掺杂多晶硅、金属al等薄膜。而冷端正下方没有背腔,冷端材料直接与衬底si相连,而衬底si是热的良导体,能够很好地将热传导到封装等外部结构上。这样,当外界红外信号入射到热端时,热端吸热红外信号引起温度上升,冷端吸收的热量被衬底传导出去,从而造成热端和冷端的温度差,并由seebeck效应形成冷端和热端的电压。...

【技术保护点】

1.一种超表面增强半导体热电堆器件,其特征在于,其包括多个级联的热电偶,每一对热电偶均包括热端和冷端,每一冷端均包括金属薄膜、介质层以及多晶硅层,其特征在于:每一所述热端均由多层多边形薄膜叠合而成,所述薄膜包括金属薄膜、介质层以及多晶硅层,所述热电堆器件还包括多个增强吸收结构,所述增强吸收结构也是由多层多边形薄膜叠合而成,所述薄膜包括金属薄膜、介质层以及多晶硅层;所述热端和所述增强吸收结构中的所述金属薄膜和多晶硅层均构成导电层,所述介质层均设置于相邻的导电层之间;所有增强吸收结构和所有热端以密堆积形式分布在所述热端区域内,且所述热端和所述增强吸收结构的多晶硅层和金属薄膜分别以线条形式对应...

【技术特征摘要】

1.一种超表面增强半导体热电堆器件,其特征在于,其包括多个级联的热电偶,每一对热电偶均包括热端和冷端,每一冷端均包括金属薄膜、介质层以及多晶硅层,其特征在于:每一所述热端均由多层多边形薄膜叠合而成,所述薄膜包括金属薄膜、介质层以及多晶硅层,所述热电堆器件还包括多个增强吸收结构,所述增强吸收结构也是由多层多边形薄膜叠合而成,所述薄膜包括金属薄膜、介质层以及多晶硅层;所述热端和所述增强吸收结构中的所述金属薄膜和多晶硅层均构成导电层,所述介质层均设置于相邻的导电层之间;所有增强吸收结构和所有热端以密堆积形式分布在所述热端区域内,且所述热端和所述增强吸收结构的多晶硅层和金属薄膜分别以线条形式对应连接。

2.根据权利要求1所述的超表面增强半导体热电堆器件,其特征在于,所述热端的金属薄膜包括金属层和图形化的铝层,所述铝层与所述多晶硅层相邻,所述金属层和所述铝层之间设有所述介质层。

3.根据权利要求1所述的超表面增强半导体热电堆器件,其特征在于,所有增强吸收结构和所有热端构成密堆积结构,所述热端位于整个所述密堆积结构的最外侧一行或列,或最外侧的一行或列以及次外侧的一行或列,当所述热端位于整个所述密堆积结构的最外侧的一行或列以及次外侧的一行或列时,位于次外侧的热端与所述冷端的连线从最外侧的相邻两个热端之间穿过。

4.根据权利要求1所述的超表面增强半导体热电堆器件,其特征在于,同一所述热端和/或增强吸收结构的各层结构尺寸设置为不同,以实现对不同波长电磁波信号的吸收。

5.根据权利要求4所述的超表面增强半导体热电堆器...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾琦
申请(专利权)人:珠海矽敏科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1