CN112903117A - 一种mems热电堆红外探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种MEMS热电堆红外探测器。其包括热电堆红外探测器本体;还包括自校准结构,所述自校准结构与所述热电堆红外探测器本体的红外吸收区或热偶条的热端相对应;在校准时,通过自校准结构能对热电堆红外探测器本体内热电堆的热端加热,且在加热后,通过所述自校准结构能测量所述热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度。以能利用测量得到热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度与所述热电堆红外探测器本体相对应的输出电压,实现对热电堆红外探测器本体进行所需的校准。本发明能实现自校准,简化校准过程,降低校准成本,提高校准的适用范围,安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外探测器,尤其是一种MEMS热电堆红外探测器。
背景技术
MEMS热电堆红外探测器的工作原理是以塞贝克效应为基础,通过探测目标物体发射的红外电磁波,将其转换为可测电信号输出,以电信号的值来表征物理温度。MEMS热电堆红外探测器输出电信号受材料均匀性、结构一致性、环境等因素影响,即使同一批MEMS热电堆红外探测器在相同测试条件下输出的电信号也可能会存在差异。因此,MEMS热电堆红外探测器在使用前均需要专业设备进行校准,保证探测结果真实可靠。
一般地,对MEMS热电堆红外探测器校准时,校准过程在一稳定环境条件下,由标准黑体辐射源提供的红外辐射作为探测器输入信号,由处于黑体对面/辐射前方的MEMS热电堆红外探测器接收红外辐射转换为电压信号输出。测试中,可改变环境温度、黑体温度、测试距离等参数得到MEMS热电堆红外探测器的电压-温度(V-T)表。
校准时,如在温度稳定的条件下,将黑体设定为某一温度T1,待黑体与环境温度均稳定后,由理论得到相应的红外辐射,此时,能得到黑体的辐射出射度与波长的连续曲线,曲线横坐标为波长λ,纵坐标为辐射辐射出射度Ebλ。将辐射出射度在某一波长范围λ1~λ2内积分,即可得到此时黑体的辐射力E。
黑体辐射力E以电磁波方式传递到置于黑体对面/辐射前方的MEMS热电堆红外探测器表面,电磁波透过MEMS热电堆红外探测器封装体顶端具有一定波长透过能力的滤光片后到达MEMS热电堆红外探测器的吸收层表面。所述吸收层一般由氮化硅、铂黑、黑硅等材料构成,具有一定的红外电磁波吸收能力。电磁波被吸收后一部分转化为内部热量传递至热电堆的热端,从而使热电堆的冷热端产生温差ΔT,由塞贝克效应将温差转化为电势差ΔV,该电势差由金属连接线与封装体引脚相连传输到测试源表,读出电势差ΔV。完成一次校准后,能得到MEMS热电堆红外探测器输出电势差与黑体温度V-T之间的关系。在实际使用中,根据实际环境温度、探测器输出值、目标物体发射率等因素,对照V-T表即可得到目标物体的温度,完成非接触红外测温。
综上,对MEMS热电堆红外探测器时,校准过程一方面需要专业标准黑体,价格高昂,另一方面该校准过程需要先将晶圆划裂片成单颗芯片封装为传感器后校准才可进行,对于不合格/不满足质量要求的部分芯片无法先行剔除再校准,增加了校准、封装等成本。传统黑体校准过程是大批量测试,数量多、时间长,很容易在环境温度控制、黑体与探测器之间的距离调整过程、黑体与探测器平行度把控方面的不一致造成校准误差。并且由于采用不同型号的黑体校准,也会造成一定的校准误差,同时标准黑体也需要溯源校准,存在累积误差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种MEMS热电堆红外探测器,其结构紧凑,能实现自校准,简化校准过程,降低校准成本,提高校准的适用范围,安全可靠。
按照本发明提供的技术方案,所述具有自校准结构的MEMS热电堆红外探测器,包括热电堆红外探测器本体;还包括自校准结构,所述自校准结构与所述热电堆红外探测器本体的红外吸收区或热偶条的热端相对应;在校准时,通过自校准结构能对热电堆红外探测器本体内热电堆的热端加热,在加热后,通过所述自校准结构能测量所述热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度,并能得到在所述测量温度下所述热电堆红外探测器本体相对应的输出电压;
利用测量得到热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度与在所述测温温度下热电堆红外探测器本体相对应的输出电压,实现对热电堆红外探测器本体进行所需的校准。
所述自校准结构包括加热电阻结构以及测温热敏电阻,其中,通过加热电阻结构能对热电堆的热端加热,测温热敏电阻邻近热电堆的热端或与热端接触,且通过测温热敏电阻能测量得到热电堆热端或邻近热端的红外吸收区加热后的温度。
所述加热电阻结构包括加热主体、与所述加热主体电连接的加热主体第一连接臂以及所述加热主体电连接的加热主体第二连接臂;
加热主体第一连接臂的第一端与加热主体电连接,加热主体第一连接臂第二端的端部位于红外吸收区外,且加热主体第一连接臂第二端的端部设置第一加热连接端块,第一加热连接端块通过加热主体第一连接臂与加热主体电连接;
加热主体第二连接臂的第一端与加热主体电连接,加热主体第二连接臂第二端的端部位于红外吸收区,且加热主体第二连接臂的第二端端部设置第二加热连接端块,第二加热连接端块通过加热主体第二连接臂与加热主体电连接。
所述加热电阻结构的材料为Pt、Au、Ni、Cr、Cu、Al、W、Si、TiN、NiCr或多晶硅中的一种或多种。
所述加热电阻结构的厚度为20nm~10000nm;加热主体的形状包括直线型、螺旋状或回折线。
测温热敏电阻的材料为Pt、Au、Ni、Cr、Cu、Al、W、Si、TiN、NiCr或多晶硅中的一种或多种;测温热敏电阻的厚度为20nm~10000nm。
所述热电堆红外探测器本体包括衬底、设置于所述衬底正面上的器件支撑层、设置于所述器件支撑层上的热偶以及位于所述热偶上方的红外吸收层,通过红外吸收层能将自校准结构内的加热电阻结构以及测温热敏电阻压盖在红外吸收区,在衬底的背面设置与红外吸收区正对应的衬底背腔。
所述热偶包括设置于器件支撑层上的下热偶层以及位于所述下热偶层上方的上热偶层,上热偶层通过热偶绝缘隔离层与下热偶层绝缘隔离;
下热偶层内包括若干下热偶条,上热偶层内包括若干上热偶条,上热偶层内的一上热偶条与下热偶层内的一下热偶条间通过热偶连接体连接形成一热偶对,多个热偶对串接能形成热偶。
还包括红外吸收支撑层,所述红外吸收支撑层支撑于上热偶层上,红外吸收层支撑在红外吸收支撑层上。
所述器件支撑层为二氧化硅、或为氮化硅、或由二氧化硅、氮化硅组成的多层结构,所述红外吸收支撑层包括二氧化硅层,红外吸收层包括氮化硅层。
本发明的优点:在所述热电堆红外探测器本体的红外吸收区或热偶条的热端设置自校准结构;在校准时,通过自校准结构能对热电堆红外探测器本体内热电堆的热端加热,且在加热后,通过所述自校准结构能测量所述热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度,以能利用测量得到热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度与所述热电堆红外探测器本体相对应的输出电压,实现对热电堆红外探测器本体进行所需的校准,从而能实现晶圆级的校准过程,校准过程可消除累积误差提高校准精度,简化校准过程,节省人力与成本,提高校准的适用范围,安全可靠。
附图说明
图1为本发明的俯视示意图。
图2为本发明的第一种实施情况的剖面示意图。
图3为本发明的第二种实施情况的剖面示意图。
图4为本发明的第三种实施情况的剖面示意图。
图5为本发明的第四种实施情况的剖面示意图。
图6为本发明的第五种实施情况的剖面示意图。
图7为本发明的第六种实施情况的剖面示意图。
图8为本发明的第六种实施情况的俯视示意图。
图9为本发明的第七种实施情况的剖面示意图。
附图标记说明:1-衬底、2-红外吸收区、3-热敏电阻主体、4-加热主体第一连接臂、5-第一加热连接端块、6-加热主体、7-第二加热连接端块、8-加热主体第二连接臂、9-热敏电阻第一连接端、10-热敏电阻第二连接端、11-下热偶条、12-上热偶条、13-热偶连接体、14-热偶第一连接端、15-热偶第二连接端、16-器件支撑层、17-热偶绝缘隔离层、18-红外吸收支撑层、19-红外吸收层、20-衬底背腔、21-下热偶层以及22-上热偶层。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示:为了能实现自校准,简化校准过程,降低校准成本,提高校准的适用范围,本发明包括热电堆红外探测器本体;还包括自校准结构,所述自校准结构与所述热电堆红外探测器本体的红外吸收区2或热偶条的热端相对应;在校准时,通过自校准结构能对热电堆红外探测器本体内热电堆的热端加热,在加热后,通过所述自校准结构能测量所述热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度,并能得到在所述测量温度下所述热电堆红外探测器本体相对应的输出电压;
利用测量得到热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度与在所述测温温度下热电堆红外探测器本体相对应的输出电压,实现对热电堆红外探测器本体进行所需的校准。
具体地,热电堆红外探测器本体可以采用现有常用的形式,具体形式可以根据实际需要进行选择,自校准结构设置在热电堆红外探测器本体的红外吸收区2内,在非校准状态下,自校准结构不会影响热电堆红外探测器本体的正常工作。当在校准状态下,通过自校准结构能对热电堆红外探测器本体内热电堆的热端加热,且在加热后,通过所述自校准结构能测量所述热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区2的温度,以能利用测量得到热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区2的温度与所述热电堆红外探测器本体相对应的输出电压,实现对热电堆红外探测器本体进行所需的校准。
具体实施时,首先采用标准黑体测试得到一性能稳定的热电堆红外探测器本体的Vb-Tb表,并记录热电堆红外探测器本体的热端或邻近热端的红外吸收区2温度Tbhot。热电堆红外探测器本体自校准时,通过自校准结构进行加热,加热的热量传导至热电堆红外探测器本体内热电堆的热端,热电堆红外探测器本体的冷热端由于温差产生电势Ve,通过调整自校准结构的加热状态,可以得到与使用黑体校准中Tbhot相同的热端温度Tehot,进一步得到Tehot-Tb表。至此,可以得到由自校准结构完成的完全由电学控制校准的Ve-Tehot-Tb表。
具体地,Vb-Tb表为采用标准黑体校准时得到的电压-温度表。Tehot-Tb表为热端温度-黑体温度表。Ve-Tehot-Tb表为利用自校准结构得到的电压-热端温度-黑体温度表。本发明实施例中,在得到Ve-Tehot-Tb表为利用自校准结构得到的电压-热端温度-黑体温度表后,能实现对热电堆红外探测器本体的校准,具体校准过程为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
当通过自校准结构测量热电堆红外探测器本体邻近热端的红外吸收区的温度时,校准时,需要确定所述热电堆红外探测器的热端温度与所述测量邻近热端的红外吸收区温度时的温度差值,一般地,所述温度差值为热端与邻近热端红外吸收区距离相关,具体可以通过测量等方式确定,具体确定温度差值的过程为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。利用所述的温度差值能进行具体的校准过程,具体校准过程可以参考上述说明,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
进一步地,所述自校准结构包括加热电阻结构以及测温热敏电阻,其中,通过加热电阻结构能对热电堆的热端加热,测温热敏电阻邻近热电堆的热端或与热端接触,且通过测温热敏电阻能测量得到热电堆热端或邻近热端的红外吸收区2加热后的温度。
为了能实现上述自校准结构的作用,本发明实施例中,自校准结构包括加热电阻结构以及测温热敏电阻,其中,通过加热电阻结构能对热电堆的热端加热,测温热敏电阻邻近热电堆的热端或与热端接触,且通过测温热敏电阻能测量得到热电堆热端或邻近热端的红外吸收区2加热后的温度。
具体实施时,所述加热电阻结构的材料为Pt、Au、Ni、Cr、Cu、Al、W、Si、TiN、NiCr或多晶硅中的一种或多种。测温热敏电阻的材料为Pt、Au、Ni、Cr、Cu、Al、W、Si、TiN、NiCr或多晶硅中的一种或多种;测温热敏电阻的厚度为20nm~10000nm。加热电阻结构的材料以及测温热敏电阻的材料类型具体可以根据需要进行选择,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。加热电阻结构与测温热敏电阻可以采用相同的材料,也可以采用不同的材料制成,具体可根据需要选择。一般地,加热电阻结构、测温热敏电阻可以采用现有常用的MEMS技术手段制备得到,如可以采用lift-off工艺,或者镀膜涂胶光刻刻蚀工艺得到。
进一步地,所述加热电阻结构包括加热主体6、与所述加热主体6电连接的加热主体第一连接臂4以及所述加热主体6电连接的加热主体第二连接臂8;
加热主体第一连接臂4的第一端与加热主体6电连接,加热主体第一连接臂4第二端的端部位于红外吸收区2外,且加热主体第一连接臂4第二端的端部设置第一加热连接端块5,第一加热连接端块5通过加热主体第一连接臂4与加热主体6电连接;
加热主体第二连接臂8的第一端与加热主体6电连接,加热主体第二连接臂8第二端的端部位于红外吸收区2外,且加热主体第二连接臂8的第二端端部设置第二加热连接端块7,第二加热连接端块7通过加热主体第二连接臂8与加热主体6电连接。
本发明实施例中,加热主体6、加热主体第一连接臂4、加热主体第二连接臂8、第一加热连接端块5以及第二加热连接端块7构成加热电阻结构,其中,加热电阻结构6位于红外吸收区2,加热主体第一连接臂4、加热主体第二连接臂8向外延伸,加热主体第一连接臂4的第二端设置第一加热连接端块5,即第一加热连接端块5位于红外吸收区2外。同理,加热主体第二连接臂8的第二端设置第二加热连接端块7,第二加热连接端块7也位于红外吸收区2外。
具体实施时,所述加热电阻结构的厚度为20nm~10000nm;加热主体6的形状包括直线型、螺旋状或回折线。加热主体6的具体形状可以根据需要进行选择,只要能满足具体加热需要即可。在利用加热电阻结构进行加热时,在第一加热连接端块5、第二加热连接端块7上加载所需的加热电压,加载电压后,通过流过加热主体6的电流产生热量,实现对热端的加热。
图1中,测温热敏电阻包括热敏电阻主体3,热敏电阻主体3呈环状,热敏电阻主体3靠近热电堆红外探测器本体的热端,热敏电阻主体3还与热敏电阻第一连接端9以及热敏电阻第二连接端10连接,热敏电阻第一连接端9以及热敏电阻第二连接端10均位于红外吸收区2外。通过热敏电阻第一连接端9、热敏电阻第二连接端10与热敏电阻主体3配合,能实现对热电堆红外探测器本体热端或邻近热端的红外吸收区2的温度测量,具体进行温度测量的过程与方式均与现有相一致,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
如图2~图8所示,所述热电堆红外探测器本体包括衬底1、设置于所述衬底1正面上的器件支撑层16、设置于所述器件支撑层16上的热偶以及位于所述热偶上方的红外吸收层19,通过红外吸收层19能将自校准结构内的加热电阻结构以及测温热敏电阻压盖在红外吸收区2,在衬底1的背面设置与红外吸收区2正对应的衬底背腔20。
本发明实施例中,衬底1可以采用现有常用的材料,如硅衬底等,具体可以根据需要进行选择。在衬底1的正面设置器件支撑层16,器件支撑层16一般为二氧化硅、或为氮化硅、或由二氧化硅、氮化硅组成的多层结构。在器件支撑层16上设置热偶,热偶的红外吸收区2一般位于中心区,利用红外吸收层19能实现对红外热辐射的吸收,红外吸收层19可以采用现有常用的形式,如采用氮化硅层等,红外吸收层19与红外吸收区2以及热偶间的具体配合形式均与现有相一致,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
具体实施时,衬底背腔20设置于衬底1的背面,衬底背腔20的深度不大于衬底1的厚度,衬底背腔20与红外吸收区2正对应。一般地,自校准结构的加热电阻结构、测温热敏电阻位于器件支撑层16与红外吸收层19之间。
进一步地,所述热偶包括设置于器件支撑层16上的下热偶层21以及位于所述下热偶层21上方的上热偶层22,上热偶层22通过热偶绝缘隔离层17与下热偶层21绝缘隔离;
下热偶层21内包括若干下热偶条11,上热偶层22内包括若干上热偶条12,上热偶层22内的一上热偶条12与下热偶层21内的一下热偶条11间通过热偶连接体13连接形成一热偶对,多个热偶对串接能形成热偶。
本发明实施例中,下热偶层21设置于器件支撑层16上,热偶绝缘隔离层17覆盖于所述下热偶层21上,热偶绝缘隔离层17一般为二氧化硅层,上热偶层22设置于热偶绝缘隔离层17上。一般地,下热偶层21由下热偶材料层进行图形化后制备得到,上热偶层22由上热偶材料层进行图形化后制备得到,具体图形化的过程均可以采用现有常用的方式,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
具体实施时,下热偶层21内包括若干下热偶条11,上热偶层22内包括若干上热偶条12,在图形化后,下热偶条11与上热偶条12在空间上呈间隔交替分布,从而上热偶层22内的一上热偶条12与下热偶层21内的一下热偶条11间通过热偶连接体13连接形成一热偶对,多个热偶对串接能形成热偶。热偶连接体13可以采用现有常用的金属等制成,具体可以根据需要选择,只要能满足将一下热偶条11与一上热偶条12连接配合形成热偶对的即可。
本发明实施例中,热偶包括多个热偶对,在形成热偶后,热偶的一端设置热偶第一连接端14,在热偶的另一端设置热偶第二连接端15,热偶第一连接端14、热偶第二连接端15与热偶间的配合作用与现有相一致,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。当然,在具体实施时,热偶还可以采用其他配合形式,如上热偶条11与下热偶条12位于同一层等情况,热偶的具体实施结构可以根据需要选择确定,此处不再赘述。
进一步地,还包括红外吸收支撑层18,所述红外吸收支撑层18支撑于上热偶层22上,红外吸收层19支撑在红外吸收支撑层18上。
在具体实施时,在制备红外吸收层19前,还可以先制备得到红外吸收支撑层18,红外吸收层19支撑在红外吸收支撑层18上,而红外吸收支撑层18覆盖在上热偶层22上。所述红外吸收支撑层18包括二氧化硅层,红外吸收层19包括氮化硅层。
实施例一
如图2所示,为未设置红外吸收支撑层18的情况,此时,红外吸收层19直接设置在上热偶层22上。此时,加热电阻结构的加热主体6以及测温热敏电阻的热敏电阻主体3均支撑在热偶绝缘隔离层17上,即位于热偶热端之间的热偶绝缘隔离层17上,红外吸收层19压盖加热主体6以及热敏电阻主体3上。此时,热敏电阻主体3位于加热主体6的外圈,如图1所示,热敏电阻主体3与加热主体6间相互独立,且保持绝缘隔离的状态。此时,能利用加热电阻结构能对热端进行所需的加热,利用测温热敏电阻能实现所需的加热后测温。
实施例二
如图3所示,设置红外吸收支撑层18的情况,此时,红外吸收层19支撑在红外吸收支撑层18上,与图2中的情况相比,红外吸收支撑层18覆盖在上热偶层22上,通过红外吸收支撑层18压盖加热主体6以及热敏电阻主体3上,加热电阻结构、测温热敏电阻的具体分布与图2中的情况相一致。
实施例三
如图4所示,与图3中的情况相比,加热电阻结构以及测温热敏电阻均设置于红外吸收支撑层18上,红外吸收层19覆盖在红外吸收支撑层18上,且红外吸收层19能实现对加热电阻结构以及测温热敏电阻的覆盖与包裹,但加热电阻结构的加热主体6以及测温热敏电阻的热敏电阻主体3均与红外吸收区2正对应,位于红外吸收区2的热偶热端之间的正上方。
实施例四
如图5所示,与图4的情况相比,加热电阻结构设置于红外吸收区2的热偶热端之间,即加热主体6支撑于热偶绝缘隔离层17上。
实施例五
如图6所示,与图4的情况相比,测温热敏电阻设置于红外吸收区2的热偶热端之间,即热敏电阻主体3支撑于热偶绝缘隔离层17上。
实施例六
如图7所示,图8为其俯视图,与图4的情况相比,热敏电阻体3还可以位于红外吸收区2的热偶上方,即加热主体6以及热热敏电阻体3均位于红外吸收支撑层18上,加热主体6位于红外吸收区2的热偶热端之间的正上方,热敏电阻体3位于热偶上方。
实施例七
如图9所示,与图7的情况相比,加热主体6还可以位于热偶绝缘隔离层17上,且处于热偶热端之间,但热敏电阻体3在红外吸收支撑层18上,且处于热偶上方。
对于上述实施例中,仅仅说明了加热主体6、热敏电阻主体3的分布具体情况,其余位置、配合等关系可以参考上述说明,此处不再赘述。
因此,加热电阻结构、测温热敏电阻、红外吸收区支撑层18、热偶的具体位置关系可以根据需要进行选择,只要能满足利用加热电阻结构对红外热电堆探测器本体的热端加热,且能利用测温热敏电阻对所述热端的温度测量均可,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
Claims (10)
1.一种MEMS热电堆红外探测器,包括热电堆红外探测器本体;其特征是:还包括自校准结构,所述自校准结构与所述热电堆红外探测器本体的红外吸收区(2)或热偶条的热端相对应;在校准时,通过自校准结构能对热电堆红外探测器本体内热电堆的热端加热,在加热后,通过所述自校准结构能测量所述热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度,并能得到在所述测量温度下所述热电堆红外探测器本体相对应的输出电压;
利用测量得到热电堆红外探测器本体内热电堆热端或邻近热端的红外吸收区的温度与在所述测温温度下热电堆红外探测器本体相对应的输出电压,实现对热电堆红外探测器本体进行所需的校准。
2.根据权利要求1所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:所述自校准结构包括加热电阻结构以及测温热敏电阻,其中,通过加热电阻结构能对热电堆的热端加热,测温热敏电阻邻近热电堆的热端或与热端接触,且通过测温热敏电阻能测量得到热电堆热端或邻近热端的红外吸收区加热后的温度。
3.根据权利要求2所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:所述加热电阻结构包括加热主体(6)、与所述加热主体(6)电连接的加热主体第一连接臂(4)以及所述加热主体(6)电连接的加热主体第二连接臂(8);
加热主体第一连接臂(4)的第一端与加热主体(6)电连接,加热主体第一连接臂(4)第二端的端部位于红外吸收区(2)外,且加热主体第一连接臂(4)第二端的端部设置第一加热连接端块(5),第一加热连接端块(5)通过加热主体第一连接臂(4)与加热主体(6)电连接;
加热主体第二连接臂(8)的第一端与加热主体(6)电连接,加热主体第二连接臂(8)第二端的端部位于红外吸收区(2)外,且加热主体第二连接臂(8)的第二端端部设置第二加热连接端块(7),第二加热连接端块(7)通过加热主体第二连接臂(8)与加热主体(6)电连接。
4.根据权利要求2或3所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:所述加热电阻结构的材料为Pt、Au、Ni、Cr、Cu、Al、W、Si、TiN、NiCr或多晶硅中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:所述加热电阻结构的厚度为20nm~10000nm;加热主体(6)的形状包括直线型、螺旋状或回折线。
6.根据权利要求2所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:测温热敏电阻的材料为Pt、Au、Ni、Cr、Cu、Al、W、Si、TiN、NiCr或多晶硅中的一种或多种;测温热敏电阻的厚度为20nm~10000nm。
7.根据权利要求2所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:所述热电堆红外探测器本体包括衬底(1)、设置于所述衬底(1)正面上的器件支撑层(16)、设置于所述器件支撑层(16)上的热偶以及位于所述热偶上方的红外吸收层(19),且通过红外吸收层(19)能将自校准结构内的加热电阻结构以及测温热敏电阻压盖在红外吸收区(2),在衬底(1)的背面设置与红外吸收区(2)正对应的衬底背腔(20)。
8.根据权利要求7所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:所述热偶包括设置于器件支撑层(16)上的下热偶层(21)以及位于所述下热偶层(21)上方的上热偶层(22),上热偶层(22)通过热偶绝缘隔离层(17)与下热偶层(21)绝缘隔离;
下热偶层(21)内包括若干下热偶条(11),上热偶层(22)内包括若干上热偶条(12),上热偶层(22)内的一上热偶条(12)与下热偶层(21)内的一下热偶条(11)间通过热偶连接体(13)连接形成一热偶对,多个热偶对串接能形成热偶。
9.根据权利要求8所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:还包括红外吸收支撑层(18),所述红外吸收支撑层(18)支撑于上热偶层(22)上,红外吸收层(19)支撑在红外吸收支撑层(18)上。
10.根据权利要求9所述的MEMS热电堆红外探测器,其特征是:所述器件支撑层(16)为二氧化硅、或为氮化硅、或由二氧化硅、氮化硅组成的多层结构,所述红外吸收支撑层(18)包括二氧化硅层,红外吸收层(19)包括氮化硅层。
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