CN117776089A - 一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法 - Google Patents
一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117776089A CN117776089A CN202410211866.0A CN202410211866A CN117776089A CN 117776089 A CN117776089 A CN 117776089A CN 202410211866 A CN202410211866 A CN 202410211866A CN 117776089 A CN117776089 A CN 117776089A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- infrared light
- light source
- substrate
- thermal barrier
- emitting layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 73
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 69
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 16
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 15
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000004966 Carbon aerogel Substances 0.000 claims description 8
- 239000004965 Silica aerogel Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 3
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 1
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明公开一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法，涉及半导体技术领域，以解决红外光源器件的热能流失，电光转化效率低，驱动响应时间长，结构的稳定性低的问题。该红外光源器件包括衬底；形成在衬底上的热阻挡层；以及形成在热阻挡层背离衬底的表面的发光层。本发明提供的红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法用于气体和环境检测、光电特征标识、工业生产安全、信息通讯及细胞培养。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法。
背景技术
由于红外光良好的夜视性、独特的云雾穿透能力、抗干扰特性强、空间分辨率和灵敏度高、隐蔽性好等优点，使得红外光源在气体和环境检测、光电特征标识、工业生产安全、信息通讯及细胞培养等领域中得到广泛的应用。
现阶段，往往采用桥式的微型MEMS红外光源，即以绝缘体上硅晶片作为基底材料，利用MEMS技术在硅晶片上控制生长微米量级的掺杂多晶硅发光薄膜，作为红外辐射层，在外部驱动电压作用下，产生电热效应，使多晶硅辐射层温度升高，产生焦耳热而辐射出红外光，向周围环境散热获得调制的脉冲辐射信号。然而，这种桥式的微型MEMS红外光源在工作过程中热能流失严重，电光转化效率低，驱动响应时间长。此外，在工艺过程中还会因热应力引起辐射层薄膜的破裂、边缘卷曲或塌陷等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法，以减少红外光源器件的热能流失，提高电光转化效率，缩短驱动响应时间，并提高结构的稳定性。
第一方面，本发明提供一种红外光源器件，包括：
衬底；
形成在所述衬底上的热阻挡层；
以及形成在所述热阻挡层背离所述衬底的表面的发光层。
与现有技术相比，本发明提供的红外光源器件中，衬底上形成有热阻挡层，热阻挡层背离衬底的表面形成有发光层。在外部驱动电压的作用下，该红外光源器件发生焦耳效应，从而提高发光层的温度，使其内部的电子发生能级跃迁，并释放出能量，从而向外辐射出红外光。在此过程中，由于发光层对温度的变化较为敏感，形成在衬底上的热阻挡层能够降低发光层与衬底之间的热传导，减少热损失，提高能量利用率，使发光层将其产生的热辐射最大限度的传导至外界，有利于提高红外光源器件的辐射强度和电光转化效率，降低红外光源器件的功耗，缩短驱动响应时间。
另外，与桥式的微型MEMS红外光源相比，本申请提供的红外光源器件采用标准半导体工艺，依靠热阻挡层的薄膜代替现有空腔结构对发光层起到支撑作用，不存在断裂风险，使其结构更加稳定，层与层之间的受力更加均匀，在制作过程中不会出现薄膜塌陷、断裂的问题，从而能够降低制作成本，并提高红外光源器件的稳定性。
第二方面，本发明提供了一种红外光源阵列，包括：
衬底；
形成在所述衬底上的热阻挡层；
形成在所述热阻挡层背离所述衬底的表面的阵列化发光层，所述阵列化发光层包括多个发光节点，所述衬底、所述热阻挡层与每个所述发光节点构成上述的红外光源器件；所述红外光源阵列还包括形成在所述热阻挡层背离所述衬底的表面的多个行电极和多个列电极，每个所述行电极与所述阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个所述列电极与所述阵列化发光层包括的对应列发光层连接。
第三方面，本发明提供了一种红外光源阵列的制作方法，包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成热阻挡层；
在所述热阻挡层背离所述衬底的表面形成阵列化发光层和以及多个金属电极，所述多个金属电极包括多个行电极和多个列电极，每个所述行电极与所述阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个所述列电极与所述阵列化发光层包括的对应列发光层连接，所述行发光层包括行碳纳米管或行碳纳米线，所述列发光层包括列碳纳米管或列碳纳米线。
与现有技术相比，本发明提供的红外光源阵列及其制作方法的有益效果与第一方面提供的红外光源器件的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的红外光源器件的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的红外光源阵列的结构示意图；
图3A~图3C示出本发明实施例提供的红外光源阵列的制作流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现阶段，往往采用桥式的微型MEMS红外光源，即以绝缘体上硅晶片作为基底材料，利用MEMS技术在硅晶片上控制生长微米量级的掺杂多晶硅发光薄膜，作为红外辐射层，在外部驱动电压作用下，产生电热效应，使多晶硅辐射层温度升高，产生焦耳热而辐射出红外光，向周围环境散热获得调制的脉冲辐射信号。然而，这种桥式的微型MEMS红外光源在工作过程中热能流失严重，电光转化效率低，驱动响应时间长。此外，在工艺过程中还会因热应力引起辐射层薄膜的破裂、边缘卷曲或塌陷等问题。
针对上述问题，本发明提供一种红外光源器件，以减少红外光源器件的热能流失，提高电光转化效率，缩短驱动响应时间，并提高结构的稳定性。图1示出了本发明实施例提供的红外光源器件的结构示意图。如图1所示，该红外光源器件100包括衬底101，形成在衬底101上的热阻挡层102，以及形成在热阻挡层102背离衬底101的表面的发光层103。
可以理解的是，在外部驱动电压的作用下，该红外光源器件发生焦耳效应，从而提高发光层的温度，使其内部的电子发生能级跃迁，并释放出能量，从而向外辐射出红外光。在此过程中，由于发光层对温度的变化较为敏感，形成在衬底上的热阻挡层能够降低发光层与衬底之间的热传导，减少热损失，提高能量利用率，使发光层将其产生的热辐射最大限度的传导至外界，有利于提高红外光源器件的辐射强度和电光转化效率，降低红外光源器件的功耗，缩短驱动响应时间。
另外，与桥式的微型MEMS红外光源相比，本申请提供的红外光源器件采用标准半导体工艺，依靠热阻挡层的薄膜代替现有空腔结构对发光层起到支撑作用，不存在断裂风险，使其结构更加稳定，层与层之间的受力更加均匀，在制作过程中不会出现薄膜塌陷、断裂的问题，从而能够降低制作成本，并提高红外光源器件的稳定性。
在一种可选的方式中，本发明实施例中的热阻挡层具有空气孔道，所述热阻挡层的孔隙率为80%～98%。当发光层通过该热阻挡层对衬底进行热传导时，由于热阻挡层具有较多的空气孔道，在热传导过程中其内部的传热路径较长，使得热量不易传导至衬底，从而能够减少红外光源器件工作的过程中的热损失，提高能量利用率，使发光层将其产生的热辐射最大限度的传导至外界，有利于提高红外光源器件的辐射强度和电光转化效率，降低红外光源器件的功耗，缩短驱动响应时间。
示例性的，本发明实施例中的热阻挡层的密度为0.1g/cm3~0.5g/cm3，有利于降低红外光源器件的重量，实现红外光源器件的轻量化。具体的，本发明实施例中的热阻挡层为气凝胶阻挡层，其热导率小于等于0.018W/(m·K)，其材料包括碳气凝胶和二氧化硅气凝胶中的至少一种。其中，二氧化硅气凝胶的孔隙率大，比表面积大，热导率低。而碳气凝胶在惰性以及真空氛围下有着高达2000℃的耐热性，当采用碳气凝胶作为热阻挡层的材料时，其不仅具有较低的高温热导率，还具有优秀的可压缩性、弹性、抗疲劳性，因此，在使用过程中不仅能够大大减少发光层传导至衬底的热量，还能够为发光层提供强有力的支撑，使得发光层可以通过热阻挡层完全附着在衬底上，不存在塌陷断裂风险，提高了红外光源器件的稳定性。
上述气凝胶阻挡层中的气孔直径小于70nm，气孔内的空气分子失去了自由流动的能力，处于近似真空状态，无法进行热对流，降低了发光层与衬底之间的热传导。当限制热阻挡层的密度为0.1g/cm3~0.5g/cm3，热阻挡层的孔隙率为80%～98%时，气凝胶阻挡层内的气孔趋于“无穷多”，每个气孔壁都具有遮热板的作用，因而产生近于“无穷多遮热板”效应，使传导至衬底的热量大幅度降低。
在一种可选的方式中，如图1所示，本发明实施例中的红外光源器件100还包括形成在热阻挡层102背离衬底101的表面的金属电极104，该金属电极104与发光层103接触。在外界电压的作用下，电流通过金属电极104，使得金属电极104内部发生的电子碰撞导致动能转化为热能，并将其热能传导至与其接触的发光层103内。随着发光层103温度的升高，使其内部的电子能在较短的时间内发生能级跃迁，并释放出能量，从而向外辐射出红外光。
在一种可选的方式中，本发明实施例中的发光层包括碳纳米层，该碳纳米层包括碳纳米线或碳纳米管。其中，碳纳米线是由碳原子构成的直径在1到100纳米之间的线状结构,具有较高的强度和导电性能。碳纳米管不仅具有较高的导电性能，还具有非常大的长径比，因而其沿着长度方向的热交换性能很高，相对的其垂直方向的热交换性能较低，通过合适的取向，碳纳米管可以合成高各向异性的热传导材料。在外部驱动电压的作用下，该红外光源器件发生焦耳效应，从而提高碳纳米线或碳纳米管的温度，使其内部的电子能在较短的时间内发生能级跃迁，并释放出能量，从而向外辐射出红外光，具有较高的发光效率和驱动响应速度。
本发明实施例还提供一种红外光源阵列，其不仅具有上述红外光源器件的优点，还能实现微型红外光源的单点可控，可以使器件应用到更多微型领域如器件和材料的无损检测，单细胞培养等。图2示出了本发明实施例提供的红外光源阵列的结构示意图。如图2所示，该红外光源阵列200包括：衬底201、形成在衬底201上的热阻挡层202、形成在热阻挡层202背离衬底201的表面的阵列化发光层203，该阵列化发光层203包括多个发光节点2031，衬底201、热阻挡层202与每个发光节点2031构成上述红外光源器件。红外光源阵列200还包括形成在热阻挡层202背离衬底201的表面的多个电极204，该多个电极204包括多个行电极和多个列电极，每个行电极与阵列化发光层203包括的对应行发光层连接，每个列电极与阵列化发光层203包括的对应列发光层连接。
在实际应用中，可以根据实际需要调整外加驱动电压的大小，从而调整阵列化发光层发出的红外辐射强度。不仅如此，还可以依靠程序设计，根据加载到列电极和行电极的不同电压实现发光节点的单点发光，从而实现微型红外光源的单点可控，可以使其应用到更多微型领域如器件和材料的无损检测，单细胞培养等。
示例性的，本发明实施例中的行发光层的密度大于等于10根/平方微米，列发光层的密度大于等于10根/平方微米。在上述密度范围内，阵列化发光层发出的红外光的亮度较高。
本发明实施例还提供一种上述的红外光源阵列的制作方法。图3A~图3C示出本发明实施例提供的红外光源阵列的制作流程图。上述步骤采用CMOS工艺制备，相比于MEMS工艺成本更低。
如图3A所示，提供一衬底201。该衬底201可以为常见的各种衬底，例如：玻璃衬底、石英衬底、陶瓷衬底、多晶硅衬底以及单晶硅衬底等。随后，在衬底上形成热阻挡层202。该热阻挡层202为气凝胶阻挡层，该气凝胶阻挡层的厚度为700nm~3000nm，该气凝胶阻挡层的材料包括碳气凝胶和二氧化硅气凝胶中的至少一种。为了制作气凝胶阻挡层，应先制作气凝胶，并将气凝胶旋涂在衬底上。若气凝胶阻挡层的厚度大于3000nm，则耗费的成本较高，且隔热性能已无法随其厚度的增加而提升。
如图3B所示，在热阻挡层202背离衬底201的表面形成阵列化发光层203。本发明通过化学气相沉积法在热阻挡层202背离衬底201的表面上生长阵列化发光层203。该阵列化发光层203包括碳纳米层，碳纳米层包括碳纳米线或碳纳米管。制备阵列化发光层时，应先将缓冲层表面溅射缓冲层，该缓冲层的材料包括氮化硅、碳纤维增强碳化锆和碳纤维增强碳化硅中的至少一种，以达到和分散外力，保护热阻挡层不受损伤的目的。接着，将催化剂镀在缓冲层上，并利用化学沉积技术在催化剂上生长碳纳米管或碳纳米线，通过控制生长参数可以获得优异的碳纳米管，从而获得反光层。其中，碳纳米管或碳纳米线的生长方式为底端生长模式。应理解，该生长参数可以根据实际情况进行调整，在此不做限定。
如图3C所示，在热阻挡层202背离衬底201的表面形成多个电极204。例如：利用射频反应磁控溅射法在热阻挡层202背离衬底201的表面上溅射多个电极。该多个电极204包括多个行电极和多个列电极，每个行电极与阵列化发光层203包括的对应行发光层连接，每个列电极与阵列化发光层包括的对应列发光层连接。
下面举例描述本发明示例性实施例的气体传感器的制作方法。
实施例一
本发明实施例提供的气体传感器的制作方法包括：首先在硅衬底上旋涂碳气凝胶，以形成700nm的热阻挡层。接着，利用化学气相沉积法在热阻挡层上形成20根×20根的碳纳米管阵列，以形成阵列化发光层。最后在利用射频反应磁控溅射法在热阻挡层背离硅衬底的表面上溅射多个电极，其中，每个行电极与阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个列电极与阵列化发光层包括的对应列发光层连接。
实施例二
本发明实施例提供的气体传感器的制作方法包括：首先在玻璃衬底上旋涂碳气凝胶，以形成800nm的热阻挡层。接着，利用化学气相沉积法在热阻挡层上形成100根×100根的碳纳米管阵列，以形成阵列化发光层。最后在利用射频反应磁控溅射法在热阻挡层背离硅衬底的表面上溅射多个电极，其中，每个行电极与阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个列电极与阵列化发光层包括的对应列发光层连接。
实施例三
本发明实施例提供的气体传感器的制作方法包括：首先在单晶硅衬底上旋涂二氧化钛气凝胶，以形成1000nm的热阻挡层。接着，利用化学气相沉积法在热阻挡层上形成50根×50根的碳纳米线阵列，以形成阵列化发光层。最后在利用射频反应磁控溅射法在热阻挡层背离硅衬底的表面上溅射多个电极，其中，每个行电极与阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个列电极与阵列化发光层包括的对应列发光层连接。
实施例四
本发明实施例提供的气体传感器的制作方法包括：首先在石英衬底上旋涂二氧化钛气凝胶以形成3000nm的热阻挡层。接着，利用化学气相沉积法在热阻挡层上形成100根×100根的碳纳米线阵列，以形成阵列化发光层。最后在利用射频反应磁控溅射法在热阻挡层背离硅衬底的表面上溅射多个电极，其中，每个行电极与阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个列电极与阵列化发光层包括的对应列发光层连接。
在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。
Claims (8)
1.一种红外光源器件，其特征在于，包括：
衬底；
形成在所述衬底上的热阻挡层；
以及形成在所述热阻挡层背离所述衬底的表面的发光层；所述发光层包括碳纳米线或碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的红外光源器件，其特征在于，所述热阻挡层具有空气孔道，所述热阻挡层的孔隙率为80%～98%。
3.根据权利要求1所述的红外光源器件，其特征在于，所述热阻挡层的密度为0.1g/cm3~0.5g/cm3。
4.根据权利要求1所述的红外光源器件，其特征在于，所述热阻挡层为气凝胶阻挡层，所述热阻挡层的热导率小于等于0.018W/(m·K)；所述热阻挡层的材料包括碳气凝胶和二氧化硅气凝胶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的红外光源器件，其特征在于，所述红外光源器件还包括形成在所述热阻挡层背离所述衬底的表面的金属电极，所述金属电极与所述碳纳米线或碳纳米管接触。
6.一种红外光源阵列，其特征在于，包括：
衬底；
形成在所述衬底上的热阻挡层；
形成在所述热阻挡层背离所述衬底的表面的阵列化发光层，所述阵列化发光层包括多个发光节点，所述衬底、所述热阻挡层与每个所述发光节点构成权利要求1~5任一项所述红外光源器件；所述红外光源阵列还包括形成在所述热阻挡层背离所述衬底的表面的多个行电极和多个列电极，每个所述行电极与所述阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个所述列电极与所述阵列化发光层包括的对应列发光层连接，所述行发光层包括行碳纳米管或行碳纳米线，所述列发光层包括列碳纳米管或列碳纳米线。
7.根据权利要求6所述的红外光源阵列，其特征在于，所述行发光层的密度大于等于10根/平方微米，所述列发光层的密度大于等于10根/平方微米。
8.一种权利要求6或7所述的红外光源阵列的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成热阻挡层；
在所述热阻挡层背离所述衬底的表面形成阵列化发光层和以及多个金属电极，所述多个金属电极包括多个行电极和多个列电极，每个所述行电极与所述阵列化发光层包括的对应行发光层连接，每个所述列电极与所述阵列化发光层包括的对应列发光层连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410211866.0A CN117776089A (zh) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | 一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410211866.0A CN117776089A (zh) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | 一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117776089A true CN117776089A (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=90380083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410211866.0A Pending CN117776089A (zh) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | 一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117776089A (zh) |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050218398A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-06 | Availableip.Com | NANO-electronics |
| CN101499499A (zh) * | 2009-03-06 | 2009-08-05 | 陕西科技大学 | 一种有机电致发光图像变换器件 |
| CN103346250A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-10-09 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 热释电薄膜红外焦平面探测器芯片及其制作方法 |
| CN104051589A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 东南大学 | 一种横向氧化锌纳米棒阵列发光二极管 |
| WO2014178923A2 (en) * | 2013-01-25 | 2014-11-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | A novel ir image sensor using a solution processed pbs photodetector |
| CN105830291A (zh) * | 2013-12-17 | 2016-08-03 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 半导体激光二极管，用于制造半导体激光二极管的方法和半导体激光二极管装置 |
| CN106374019A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 中国科学院微电子研究所 | 集成纳米结构的mems红外光源及其制备方法 |
| CN108428725A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-21 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 阵列基板、阵列基板的制造方法、显示面板及显示装置 |
| CN110098267A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-06 | 深圳激子科技有限公司 | 一种基于声子激元增强的石墨烯中红外光探测器及其制备方法 |
| CN111952386A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-17 | 西安电子科技大学 | 双机制等离增强的Ge基红外通信波段光电探测器及方法 |
| CN112366244A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-12 | 复旦大学 | 鳍式光伏型硅基等离激元热载流子红外探测芯片及其制作方法 |
| CN113594291A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 山东大学 | 通过极性半导体的热释电效应调控金属/半导体肖特基结来实现红外光电探测的方法 |
| CN113791048A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-14 | 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 | Mems红外光源及其制备方法 |
| CN114249292A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-29 | 江苏大学 | 一种mems红外光源及其制造方法 |
| CN115172509A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 太原理工大学 | 一种基于半绝缘型4H-SiC基底的垂直MSM结构光电成像系统 |
| CN115692298A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 上海天马微电子有限公司 | 一种发光二极管转移装置及其制备方法 |
| CN115818556A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-03-21 | 微集电科技(苏州)有限公司 | 一种光电转换效率提升的mems红外光源 |
-
2024
- 2024-02-27 CN CN202410211866.0A patent/CN117776089A/zh active Pending
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050218398A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-06 | Availableip.Com | NANO-electronics |
| CN101499499A (zh) * | 2009-03-06 | 2009-08-05 | 陕西科技大学 | 一种有机电致发光图像变换器件 |
| WO2014178923A2 (en) * | 2013-01-25 | 2014-11-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | A novel ir image sensor using a solution processed pbs photodetector |
| CN103346250A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-10-09 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 热释电薄膜红外焦平面探测器芯片及其制作方法 |
| CN105830291A (zh) * | 2013-12-17 | 2016-08-03 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 半导体激光二极管，用于制造半导体激光二极管的方法和半导体激光二极管装置 |
| CN104051589A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 东南大学 | 一种横向氧化锌纳米棒阵列发光二极管 |
| CN106374019A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 中国科学院微电子研究所 | 集成纳米结构的mems红外光源及其制备方法 |
| CN108428725A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-21 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 阵列基板、阵列基板的制造方法、显示面板及显示装置 |
| CN110098267A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-06 | 深圳激子科技有限公司 | 一种基于声子激元增强的石墨烯中红外光探测器及其制备方法 |
| CN111952386A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-17 | 西安电子科技大学 | 双机制等离增强的Ge基红外通信波段光电探测器及方法 |
| CN112366244A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-12 | 复旦大学 | 鳍式光伏型硅基等离激元热载流子红外探测芯片及其制作方法 |
| CN113594291A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 山东大学 | 通过极性半导体的热释电效应调控金属/半导体肖特基结来实现红外光电探测的方法 |
| CN113791048A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-14 | 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 | Mems红外光源及其制备方法 |
| CN114249292A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-29 | 江苏大学 | 一种mems红外光源及其制造方法 |
| CN115172509A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 太原理工大学 | 一种基于半绝缘型4H-SiC基底的垂直MSM结构光电成像系统 |
| CN115818556A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-03-21 | 微集电科技(苏州)有限公司 | 一种光电转换效率提升的mems红外光源 |
| CN115692298A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 上海天马微电子有限公司 | 一种发光二极管转移装置及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101409962B (zh) | 面热光源及其制备方法 | |
| CN101400198B (zh) | 面热光源,其制备方法及应用其加热物体的方法 | |
| JP4720426B2 (ja) | カーボンナノチューブを用いた太陽電池 | |
| KR100873634B1 (ko) | 탄소나노튜브를 포함하는 전자증폭기 및 그 제조방법 | |
| WO2008115191A2 (en) | Nanowire on non-single crystal substrate for optoelectronic applications | |
| US10431408B2 (en) | Temperature sensitive system | |
| US20040188780A1 (en) | Nanotube semiconductor structures with varying electrical properties | |
| CN109346488B (zh) | 一种在闪烁体上直接制作冷阴极平板x射线探测器的方法及其结构 | |
| CN101580267A (zh) | 低温加热锌和催化剂生长氧化锌纳米结构的方法及其应用 | |
| US8809675B2 (en) | Solar cell system | |
| CN1908603A (zh) | 采用微机械加工热隔离结构的热式传感器及其制造方法 | |
| CN104291263B (zh) | 一种金刚石桥膜结构微型红外光源芯片及制备方法 | |
| US20120103405A1 (en) | Solar cell | |
| EP1614654A2 (en) | Electronic device having a plurality of conductive beams | |
| CN106653793B (zh) | 纳米发光阵列及其制造方法以及纳米发光装置 | |
| CN117776089A (zh) | 一种红外光源器件、红外光源阵列及其制作方法 | |
| CN101494144A (zh) | 一种带栅极的纳米线冷阴极电子源阵列的结构及其制作方法和在平板显示的应用 | |
| CN207977318U (zh) | 一种多功能器件 | |
| CN110233173A (zh) | 一种多功能器件及其制备方法 | |
| CN107424887A (zh) | 基于低功函数复合纳米材料的光致热电子发射源及其制备方法 | |
| CN1180230C (zh) | 纳米碳基薄膜场发射压力传感器 | |
| TWI276138B (en) | Array-like flat lighting source | |
| US7399654B2 (en) | Method for fabricating optical sensitive layer of solar cell having silicon quantum dots | |
| CN108172671A (zh) | 一种AlGaInP基发光二极管芯片及其制作方法 | |
| CN108147418A (zh) | 一种平行排列的SiO2纳米线及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |