一种用于甲烷探测的芯片制备方法、甲烷探测器技术

本发明专利技术涉及一种用于甲烷探测的芯片制备方法、甲烷探测器，其中，芯片制备方法包括：在衬底表面生长外延结构，得到外延片；在外延片上制作光栅掩膜，并在光栅掩膜腐蚀出光栅结构；对光栅结构进行光栅掩埋和欧姆接触层生长，得到光栅片；在光栅片上沉积掩膜，经处理后再腐蚀至腐蚀截止层，去除掩膜，得到脊型波导的晶圆；在晶圆的表面沉积第一钝化层，在第一钝化层上制作加热模块，去除脊型波导顶端的第一钝化层以露出欧姆接触层，在欧姆接触层上蒸镀金属电极，并形成激光器焊盘，最后对外延片进行处理以形成芯片。本发明专利技术的另一种方法还能只集成加热器。本发明专利技术能够提高加热效率和降低功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及甲烷探测器芯片，尤其是指一种用于甲烷探测的芯片制备方法、甲烷探测器。

技术介绍

1、甲烷探测是利用tdlas(tunable diode laser absorption spectroscopy)原理，当单色光透过甲烷分子时，特定波长的光会被甲烷分子吸收，导致光能量的衰减，通过检测光强的变化，可以达到甲烷浓度检测的效果；甲烷分子在1653.7nm附近有最大的吸收峰，且在该吸收谱线±0.5nm内不存在其他气体的强吸收线，其线强在该波段内远超其他气体吸收线。所以使用1653.7nm的单色光可以达到极低的探测下限，十分适合检测微量甲烷气体泄漏，同时还可以避免空气中其他气体的干扰影响。但是激光器在使用过程中，会发热，导致中心波长漂移、功率衰减，影响气体检测精度。

2、为了获得稳定的输出功率和中心波长的激光，就需要精准控制激光器的温度，相关技术的工艺主要有两种，第一种在甲烷探测器上封装tec制冷器，通过tec控制器件的温度；第二种通过在基板上设置加热器，通过加热器进行芯片温度控制。然而，第一种方案tec价格昂贵，导致器件成本较高，不适合大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：或者在得到脊型波导的晶圆后，还包括：

3.根据权利要求2所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：所述第一钝化层和第二钝化层均为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的任意一种；所述第一钝化层和第二钝化层的厚度均大于等于100nm、小于等于1000nm。

4.根据权利要求1所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：所述金属薄膜的镀膜方式为磁控溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、电阻加热蒸发镀膜、电镀膜或化学镀膜中的任意一种。p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：或者在得到脊型波导的晶圆后，还包括：

3.根据权利要求2所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：所述第一钝化层和第二钝化层均为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的任意一种；所述第一钝化层和第二钝化层的厚度均大于等于100nm、小于等于1000nm。

4.根据权利要求1所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：所述金属薄膜的镀膜方式为磁控溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、电阻加热蒸发镀膜、电镀膜或化学镀膜中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：所述加热模块为热敏电阻和加热器时，热敏电阻和加热器共用一个负极焊盘，或者热敏电阻和加热器分别设置负极焊盘。

6.根据权利要求1所述的用于甲烷探测的芯片制备方法，其特征在于：所述热敏电阻和加热器的材质均为钯、锗、钽...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立雪，闫颖，李鑫，
申请(专利权)人：苏州鼎芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：