基于纳米黑硅的新型MEMS红外光源

作     者：任耀辉 谭秋林 欧文 明安杰 熊继军 陈大鹏 REN Yaohui;TAN Qiulin;OU Wen;MING Anjie;XIONG Jijun;CHEN Dapeng

作者机构：中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中科院微电子所微电子器件与集成技术重点实验室集成先导工艺研发中心北京100029 江苏物联网研究发展中心智能集成传感器工程中心江苏无锡214135 

出 版 物：《电子元件与材料》 (Electronic Components And Materials)

年 卷 期：2015年第34卷第5期

页      面：71-74页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目资助(No.61335008) 国家自然科学基金面上项目资助(No.61274119) 江苏省自然科学基金面上项目资助(No.BK20131099) 

主　　题：红外光源 微机电系统 黑硅 红外吸收 光谱 调制 

摘      要：结合等离子体处理制备黑硅技术,研究了一种可用于非色散红外吸收光谱（non-dispersive infra-red,NDIR）气体传感器的微机电（micro-electro-mechanical systems,MEMS）红外光源。相较于其他MEMS红外光源,该光源以新型纳米黑硅材料作为辐射层,黑硅的近黑体特性使光源在3~5μm波段发射率可达到98%以上。光源采用四梁固支悬浮薄膜结构,可有效减小辐射区向硅基底的热传导;采用深反应离子刻蚀（DRIE）进行背面释放,有效减小了器件的尺寸。经测试,该光源的光谱辐射特性和调制特性均能满足NDIR气体传感器的要求,且简单的制备工艺使该光源易于实现大规模重复性制造,利于实现产业化推广。