CN103107483A - 一种红外光源及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外光源及其制造方法，红外光源包括红外光辐射源和导电单元，导电单元与红外光辐射源电连接，所述导电单元接入电源以加热红外光辐射源，其特征在于，所述红外光辐射源为飞秒激光微构造硅。红外光源制造方法，具体为：在飞秒激光微构造硅上设置所述导电单元。本发明的红外光源辐射效率高、定向性好。

Description

一种红外光源及其制造方法
技术领域
本发明属于红外辐射领域，具体涉及一种红外光源及其制造方法。
背景技术
随着光电子技术的快速发展，红外技术在国防，医疗，军工，航天等领域均有广泛应用，对红外光辐射源亦有很高的要求。
目前广泛应用在各类仪器中的红外光辐射源主要有硅碳棒，镍铬丝等，用于产生特定波段范围的红外辐射。但这些红外光辐射源一般辐射效率不高并且定向辐射能力差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种辐射效率高、定向性好、覆盖中远红外的红外光源。本发明的另一目的在于提供一种上述红外光源的制造方法。
为实现上述目的，本发明的红外光源，包括红外光辐射源和导电单元，导电单元与红外光辐射源电连接，所述导电单元接入电源以加热红外光辐射源；所述红外光辐射源为飞秒激光微构造硅。
进一步，所述飞秒激光微构造硅具有微小山峰的微结构的表面上设置有镀膜层。
进一步，所述镀膜层包含铬、金。
进一步，所述镀膜层表面含氧。
进一步，控制所述导电单元通过的电流强弱可以控制所述红外光源输出红外辐射的强弱。
本发明的红外光源制造方法，具体为：在飞秒激光微构造硅上设置所述导电单元。
进一步，飞秒激光微构造硅具有微小山峰的微结构的表面上镀制有镀膜层。
进一步，所述镀制镀膜层的方法包括如下步骤：在所述飞秒激光微构造硅具有微小山峰的微结构的表面上先镀铬，然后在镀制的铬层上再镀金。
进一步，在镀膜层镀制完成后再对镀膜层进行高温退火。
本发明的红外光源采用飞秒激光微构造硅作为红外辐射源，红外光谱辐射率高，定向性好。
附图说明
图1为实施例1的红外光源的结构示意图；
图2为实施例2的红外光源的结构示意图；
图3为实施例1、实施例2和红外辐射源为平面硅片的红外光源的辐射率对照图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本发明的红外光源，包括红外光辐射源和导电单元，本实施例中的红外光辐射源为飞秒激光微构造硅1，导电单元为电极2，其中两条电极2分别与飞秒激光微构造硅1的底面和顶面电连接，电极2接入电源以加热飞秒激光微构造硅1向外输出红外辐射，通过控制电极2上通过电流的强弱可以直接控制红外光源输出红外辐射的强弱。
飞秒激光微构造硅1为已有元件，在此就不对其制造方法做过多描述，其主要是将高功率飞秒激光汇聚到硅片表面，通过激光在硅表面进行扫描从而在硅片表面上形成无数个微小山峰的微结构。
实施例2
如图2所示，本实施例的红外光源与实施例1中大体相同，其与实施例1的主要区别是在飞秒激光微构造硅1具有微小山峰的微结构的表面上设置了镀膜层3，镀膜层3含金、铬，表面含氧。
镀膜层3的镀制方法包括如下步骤：在飞秒激光微构造硅具有微小山峰的微结构的表面上先镀铬以增加粘结强度，然后再镀金最后再进行高温退火，在高温退火阶段，镀膜层发生复杂反应，形成金硅共晶相，并且高温退火过程中还会有空气中的氧掺杂进来，使镀膜层3表面含氧，以进一步提升红外光源辐射率。本实施例中镀铬厚度为10nm，镀金厚度为100nm，高温退火温度为400℃。镀铬、金厚度以及高温退火温度也可以根据实际情况变化。
本发明的红外光源拥有极高的法向红外辐射强度，在2-25微米波段，平均辐射强度能达到同温理想黑体辐射能力的98%，在25-100um波段亦有很强的红外辐射。
如图3所示，为本发明实施例1、2的红外光源与红外辐射源为平面硅晶片的红外光源的辐射率对照图，从图中可以明显看出实施例1、2的红外光源的辐射率要远远高于红外辐射源为平面硅晶片的红外光源的辐射率。实施例2的红外光源由于在秒激光微构造硅表面进行了镀膜处理，进一步提升了红外光源的辐射率。

Claims (9)

1.本发明的红外光源，包括红外光辐射源和导电单元，导电单元与红外光辐射源电连接，所述导电单元接入电源以加热红外光辐射源，其特征在于，所述红外光辐射源为飞秒激光微构造硅。
2.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于，所述飞秒激光微构造硅具有微小山峰的微结构的表面上设置有镀膜层。
3.根据权利要求2所述的红外光源，其特征在于，所述镀膜层包含铬、金。
4.根据权利要求2或3所述的红外光源，其特征在于，所述镀膜层表面含氧。
5.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于，控制所述导电单元通过的电流强弱可以控制所述红外光源输出红外辐射的强弱。
6.一种如权利要求1所述的红外光源的制造方法，具体为：在飞秒激光微构造硅上设置所述导电单元。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，飞秒激光微构造硅具有微小山峰的微结构的表面上镀制有镀膜层。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述镀制镀膜层的方法包括如下步骤：在所述飞秒激光微构造硅具有微小山峰的微结构的表面上先镀铬，然后在镀制的铬层上再镀金。
9.根据权利要求7或8所述的制造方法，其特征在于，在镀膜层镀制完成后再对所述镀膜层进行高温退火。
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