一种基于加热丝环形走线方法的MEMS红外光源及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于加热丝环形走线方法的MEMS红外光源及其制备方法。所述红外光源的结构自下而上依次为衬底、复合介质层和辐射增强层。复合介质层为电阻层外包覆薄膜层，加热丝电阻为环形走线设计，均匀分布在辐射区域，有效地提高电阻丝的热稳定性。薄膜层是由氧化硅和氮化硅复合而成的复合膜，起到支撑和保护的作用，所述衬底中央区域留有矩形空气间隙形成隔热区域，使整个红外光源底面悬空。本发明专利技术采用化学气相沉积法的工艺制备多晶硅，利用反应离子刻蚀获得圆柱形微纳结构，并将金属溅射在其表面形成纳米结构辐射层，提高发射率。基于该加热丝环形走线方法的MEMS红外光源具有功耗低、辐射特性好、温度分布均匀的特点，进一步提高了光源的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体传感器，具体涉及一种基于加热丝环形走线方法的mems红外光源及其制备方法。

技术介绍

1、非色散红外(ndir)传感器是一种由红外光源、光路、红外探测器、电路及软件算法组成的光学气体传感器，相比于其他传感器，ndir气体传感器有很多独特的优点，比如灵敏度更高、精度更高、稳定性更好等，因此其在工业、医疗、环保等领域都有广泛的应用。mems红外光源是ndir气体传感器的重要器件，极大地影响着传感器的性能。采用mems加工工艺制作的mems红外光源，相较于其他红外光源，具有响应快、功耗低、辐射效率高、可靠性优异等特点，满足了实际应用中对传感器微型化、高性能的要求，广泛集成应用在各种红外系统中。

2、目前应用微纳加工技术的mems红外光源体积小、功耗较低，制作工艺也较为成熟，能够满足大批量生产的需求。但现有mems红外光源存在热损失较大、支撑膜材料红外辐射率低、电阻层发热带来应力变大和机械强度降低等问题，导致红外光源的热辐射功率低。其中在光源工作过程中，温度升高过程带来的不同部位应力变化会给光源带来不稳定性，这成为制约mems红外光源本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于加热丝环形走线方法的MEMS红外光源，其特征在于：红外光源结构从下往上包括衬底、衬底之上的复合介质层、环形走线加热电阻层以及最上面的纳米结构辐射层。电阻层位于复合介质层最中心区域、与衬底的悬空区域对齐。

2.根据权利要求1所述的一种基于加热丝环形走线方法的MEMS红外光源，其特征在于：电阻加热丝采用环形电阻，双层螺旋式均匀分布在辐射区域，辐射区域为正方形。

3.根据权利要求1所述的一种基于加热丝环形走线方法的MEMS红外光源，其特征在于：所述衬底材料为硅，衬底中心区域留出矩形空气间隙形成隔热区域，使整个红外光源底面悬空，悬空区域为红外辐射区。衬底材料尺...

【技术特征摘要】

1.一种基于加热丝环形走线方法的mems红外光源，其特征在于：红外光源结构从下往上包括衬底、衬底之上的复合介质层、环形走线加热电阻层以及最上面的纳米结构辐射层。电阻层位于复合介质层最中心区域、与衬底的悬空区域对齐。

2.根据权利要求1所述的一种基于加热丝环形走线方法的mems红外光源，其特征在于：电阻加热丝采用环形电阻，双层螺旋式均匀分布在辐射区域，辐射区域为正方形。

3.根据权利要求1所述的一种基于加热丝环形走线方法的mems红外光源，其特征在于：所述衬底材料为硅，衬底中心区域留出矩形空气间隙形成隔热区域，使整个红外光源底面悬空，悬空区域为红外辐射区。衬底材料尺寸为2mm×2mm～3mm×3mm，衬底材料厚度为400μm～600μm，矩形空气域尺寸为700μm×700μm～1000μm×100...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小伟，李小迪，李若禺，王愿生，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：