專利名稱:基于微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的紅外光源及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于紅外技術(shù)領(lǐng)域,具體而言是一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外寬帶光源結(jié)構(gòu)及制備方法。
背景技術(shù):
紅外傳感技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于火災(zāi)報警,車輛、人員探測,CO2、CH4等氣體檢測以及測溫等方面。目前廣泛應(yīng)用的寬帶紅外光源是利用加熱后的螺旋狀金屬燈絲(多為鎳鉻絲)發(fā)射紅外光。這種光源功耗大,而且發(fā)射出的紅外光不均勻,光束發(fā)散。在螺旋狀燈絲外增加陶瓷等紅外輻射材料可以提高光源的發(fā)光均勻性,但其性能仍不能令人滿意。特別是這些傳統(tǒng)的紅外光源由于發(fā)熱體(燈絲)熱容量比較大,調(diào)制頻率很低,在很多應(yīng)用場合中不得不使用比較復(fù)雜的機械斬波裝置,使得系統(tǒng)可靠性降低,成本提高。
微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的發(fā)展使得制備高調(diào)制頻率、低功耗的寬帶紅外光源成為可能。美國專利“High frequency infraredemitter”(US6297511)介紹了一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的高調(diào)制頻率紅外光源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源結(jié)構(gòu)及其制備方法,該結(jié)構(gòu)的紅外光源具有功耗低、調(diào)制頻率高、易陣列化的優(yōu)點,而且本發(fā)明集成了用于聚光的紅外反射鏡,輸出為準(zhǔn)平行紅外光束。這種結(jié)構(gòu)的紅外光源可以采用本發(fā)明的方法實現(xiàn)低成本、大批量制備。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種基于微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的紅外光源,其芯片包括框架、加熱電極、電極的壓焊塊和紅外輻射膜;在框架上表面固接有支撐膜,支撐膜上表面固接有加熱電極,電極兩側(cè)設(shè)有加熱電極的壓焊塊;支撐膜和加熱電極的上表面覆有一層鈍化膜;加熱電極的壓焊塊凸露于鈍化膜的外表面;在鈍化膜的外表面正中部位,固接有一片紅外輻射膜。
所述的紅外光源,其所述芯片還包括測溫電極,測溫電極與加熱電極位于同一層,測溫電極兩側(cè)設(shè)有測溫電極的壓焊塊,測溫電極的壓焊塊凸露于鈍化膜的外表面。
所述的紅外光源,其所述紅外輻射膜為紅外發(fā)光體,其上表面覆有一層類金剛石膜或碳化硅膜;其面積在0.1mm×0.1mm到5mm×5mm之間。
所述的紅外光源,其所述框架,為筒形框架,其中部有通孔;或在框架上表面中部有一凹槽,支撐膜、電極和鈍化膜組成的層面上,有孔與凹槽相通。
所述的紅外光源,其所述框架為硅材料,電極為金屬材料,支撐膜為氧化硅/氮化硅材料,鈍化膜為氮化硅、氧化硅或者氮氧硅材料。
所述的紅外光源,其所述芯片還包括紅外反射鏡,于紅外輻射膜四周,在鈍化膜的外表面周邊緣部固接有一用于聚光的紅外反射鏡;紅外反射鏡與鈍化膜的外表面鍵合或粘結(jié)到一起。
所述的紅外光源,其所述紅外反射鏡,在其反射表面沉積一層金膜以增大紅外反射率。
所述的紅外光源,其所述紅外反射鏡,是以聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酰亞胺(Polyurethane)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SU8膠、聚甲基丙烯酸甲酯(PMk4A)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)材料中的一種制作。
所述的紅外光源,其可組成紅外光源陣列。
一種如所述的紅外光源的制備方法,包括下列兩種步驟。
第一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源制備工藝流程如下(一)制備微電子機械系統(tǒng)(MEMS)紅外發(fā)光部分1)準(zhǔn)備硅片;2)熱氧化;
3)淀積氮化硅;4)第一次光刻,制備金屬加熱電極及測溫電極;5)淀積氮化硅、氧化硅或氮氧硅鈍化膜;6)第二次光刻,刻蝕電極壓焊塊通孔;7)淀積電極壓焊塊;8)淀積紅外輻射層,第三次光刻,刻蝕紅外輻射層圖形;9)第四次光刻光刻背面;10)背面刻蝕氮化硅、腐蝕氧化硅,利用硅各向異性腐蝕技術(shù)形成膜片結(jié)構(gòu)。
(二)制備微電子機械系統(tǒng)(MEMS)紅外反射鏡1)制備微電子機械系統(tǒng)(MEMS)紅外反射鏡模具,模具為金屬、陶瓷或硅材料;2)利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu),所用材料為塑料,特別是所用材料可以是聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酰亞胺(Polyurethane)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SU8膠、聚甲基丙烯酸甲酯(PMk4A)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等;3)在紅外反射鏡結(jié)構(gòu)表面沉積金屬層以提高紅外反射率。
(三)將微電子機械系統(tǒng)(MEMS)紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起,裂片、封裝。
第二種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源制備工藝流程如下(一)制備微電子機械系統(tǒng)(MEMS)紅外發(fā)光部分1)準(zhǔn)備硅片;2)熱氧化;3)淀積氮化硅;4)第一次光刻,制備金屬加熱電極及測溫電極并形成電極壓焊塊;5)淀積氮化硅、氧化硅或氮氧硅鈍化膜;6)第二次光刻,刻蝕電極壓焊塊通孔;
7)淀積電極壓焊塊;8)淀積紅外輻射層,第三次光刻,刻蝕紅外輻射層圖形;9)第四次光刻光刻正面進行;10)正面刻蝕氮化硅、腐蝕氧化硅,利用硅各向異性腐蝕技術(shù)形成膜片結(jié)構(gòu)。
(二)制備微電子機械系統(tǒng)(MEMS)紅外反射鏡1)制備微電子機械系統(tǒng)(MEMS)紅外反射鏡模具,模具為金屬、陶瓷或硅材料;2)利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu),所用材料為塑料,特別是所用材料可以是聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酰亞胺(Polyurethane)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SU8膠、聚甲基丙烯酸甲酯(PMk4A)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等;3)在紅外反射鏡結(jié)構(gòu)表面沉積金屬層以提高紅外反射率。
(三)將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起,裂片、封裝。
本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果本發(fā)明提供了一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源及其加工方法,實現(xiàn)了用微電子機械系統(tǒng)技術(shù)低成本大批量生產(chǎn)寬帶紅外光源。與傳統(tǒng)的白熾燈型紅外光源相比,本發(fā)明可以降低紅外光源的功耗,提高紅外光的均勻性,延長光源壽命,更為重要的是本發(fā)明的發(fā)熱體熱容量很小,調(diào)制頻率很高(可達到100赫茲)。與其它基于基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源相比,本發(fā)明的紅外光源集成了用于聚光的紅外反射鏡,輸出為紅外準(zhǔn)平行光束。此外,本發(fā)明的基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源很容易實現(xiàn)陣列化。
圖1是本發(fā)明的兩種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源芯片結(jié)構(gòu)剖面示意圖,其中圖1(1)所示為一種紅外光源芯片結(jié)構(gòu);圖1(2)所示為另一種紅外光源芯片結(jié)構(gòu);
圖2是本發(fā)明的第一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源制備工藝示意圖,其中圖2(1)為制備MEMS紅外發(fā)光部分的工藝示意圖;圖2(2)為制備MEMS紅外反射鏡的工藝示意圖;圖2(3)為將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起形成MEMS紅外光源芯片;圖3是本發(fā)明的第二種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源制備工藝的示意圖,其中圖3(1)為一種制備MEMS紅外發(fā)光部分的工藝示意圖,其中(a)為熱氧化氧化硅、淀積氮化硅;(b)為第一次光刻,淀積金屬形成加熱電極和測溫電極;(c)為淀積氮化硅、氧化硅或者氮氧硅鈍化膜;(d)為第二次光刻,在鈍化膜上刻蝕電極壓焊塊通孔;(e)為淀積電極壓焊塊;(f)為淀積紅外輻射層,光刻并刻蝕紅外輻射層圖形;(g)為第四次(正面)光刻,正面刻蝕氮化硅、腐蝕氧化硅形成硅腐蝕窗口;(h)為利用硅各向異性腐蝕與各向同性腐蝕技術(shù),正面腐蝕硅形成膜片結(jié)構(gòu);圖3(2)為制備MEMS紅外反射鏡的工藝示意圖,其中(a)為制備MEMS紅外反射鏡模具;(b)為利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu);(c)為脫模并在反射鏡表面制備紅外反射層;圖3(3)為將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起形成MEMS紅外光源芯片。
具體實施方法結(jié)合
本發(fā)明的具體實施方法。
圖1是本發(fā)明的兩種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源芯片結(jié)構(gòu)剖面示意圖。其中,1為硅框架,2為氧化硅/氮化硅支撐膜,3為金屬加熱電極及測溫電極,4為鈍化膜(氮化硅、氧化硅或者氮氧硅),5為加熱電極及測溫電極的壓焊塊,6為紅外輻射膜,7為用于聚光的紅外反射鏡。
圖1(1)所示,一種紅外光源芯片結(jié)構(gòu)是硅框架1為筒形框架,其中部有通孔8。在硅框架1上表面固接有氧化硅/氮化硅支撐膜2,支撐膜2上表面固接有金屬加熱電極及測溫電極3,電極3兩側(cè)設(shè)有加熱電極及測溫電極的壓焊塊5。支撐膜2和金屬加熱電極及測溫電極3的上表面,覆有一層鈍化膜4,鈍化膜4為氮化硅、氧化硅或者氮氧硅材料。電極的壓焊塊5凸露于鈍化膜4的外表面。在鈍化膜4的外表面正中部位,固接有一片紅外輻射膜6,紅外輻射膜6四周,在鈍化膜4的外表面周邊緣部固接有一用于聚光的紅外反射鏡7。
圖1(2)所示,另一種紅外光源芯片結(jié)構(gòu)是在硅框架1上表面中部有一凹槽9。硅框架1上表面固接有氧化硅/氮化硅支撐膜2,支撐膜2上表面固接有金屬加熱電極及測溫電極3,周邊設(shè)有加熱電極及測溫電極的壓焊塊5。支撐膜2和金屬加熱電極及測溫電極3的上表面,覆有一層鈍化膜4,鈍化膜4為氮化硅、氧化硅或者氮氧硅材料。電極的壓焊塊5凸露于鈍化膜4的外表面。在鈍化膜4的外表面正中部位,固接有一片紅外輻射膜6,紅外輻射膜6四周,在鈍化膜4的外表面周邊固接有一用于聚光的紅外反射鏡7。
支撐膜2、電極3和鈍化膜4組成的層面上,有孔與凹槽9相通。
所述紅外反射鏡7,可以是由聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酰亞胺(Polyurethane)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SU8膠、聚甲基丙烯酸甲酯(PMk4A)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等材料中的一種制作。
圖1中紅外準(zhǔn)平行光束向上發(fā)射。本發(fā)明的MEMS紅外光源芯片采用膜片結(jié)構(gòu),紅外輻射膜6膜片為紅外發(fā)光體,膜片周圍下方為起支撐作用的硅框架1,在紅外輻射膜6的膜片上表面有一層類金剛石膜或碳化硅膜以增大膜片的紅外輻射能力。圖1(1)、圖1(2)的紅外反射鏡7由聚碳酸酯(PC)塑料模壓而成,在紅外反射鏡7表面沉積金膜以增大紅外反射率。
本發(fā)明的紅外輻射膜6的膜片為一個平面,紅外光束的均勻性得到提高;本發(fā)明的紅外輻射膜片6熱容量很小,使得光源可以快速調(diào)制(可達到100赫茲);本發(fā)明的紅外發(fā)光膜片6面積很小(在0.1mm ×0.1mm到5mm×5mm之間,典型值為1mm×1mm),使得紅外光源的功耗大大降低;本發(fā)明集成了紅外反射鏡7,輸出為紅外準(zhǔn)平行光束。
圖2是本發(fā)明的第一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源制備工藝示意圖。圖2(1)為制備MEMS紅外發(fā)光部分的工藝示意圖,(2)為制備MEMS紅外反射鏡的工藝示意圖,(3)為將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起形成MEMS紅外光源芯片。
圖2(1)(a)為熱氧化氧化硅、淀積氮化硅;(b)為第一次光刻,淀積金屬形成加熱電極和測溫電極;(c)為淀積氮化硅、氧化硅或者氮氧硅鈍化膜;(d)為第二次光刻,在鈍化膜上刻蝕電極壓焊塊通孔;(e)為淀積電極壓焊塊;(f)為淀積紅外輻射層,第三次光刻并刻蝕紅外輻射層圖形;(g)為第四次(背面)光刻,背面刻蝕氮化硅、腐蝕氧化硅;(h)為利用硅各向異性腐蝕技術(shù),背面腐蝕硅形成膜片結(jié)構(gòu)。
圖2(2)(a)為制備MEMS紅外反射鏡模具;(b)為利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu);(c)為脫模并在反射鏡表面制備紅外反射層。
圖2(3)將MEMS紅外發(fā)光部分與反射鏡部分鍵合或粘到一起并裂片形成MEMS紅外光源芯片。
第一種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源的具體工藝流程為第一步,制備紅外發(fā)光部分1)準(zhǔn)備硅片(500微米厚,100晶向的雙面拋光片);2)熱氧化300nm的氧化硅;3)LPCVD淀積500nm的低應(yīng)力氮化硅;4)第一次光刻加熱電極(正性光刻膠,膠膜厚度在1微米到5微米之間,典型值為2微米);5)濺射鉑/鉭薄膜(500nm),剝離制備加熱電極及測溫電極;6)PECVD淀積500nm低應(yīng)力氮化硅作為鈍化膜;7)第二次光刻加熱電極通孔(正性光刻膠,膠膜厚度在1微米到5微米之間,典型值為2微米),用SF6反應(yīng)離子刻蝕(RIE)鈍化膜露出加熱電極的壓焊塊孔;8)利用電鍍方法在加熱電極壓焊塊孔內(nèi)淀積金形成電極的壓焊塊(厚度在10微米到50微米之間,典型值為30微米);9)PECVD淀積SiC或者類金剛石薄膜作為紅外輻射材料,光刻、刻蝕形成紅外輻射層圖形;10)第四次(背面)光刻(正性光刻膠,膠膜厚度在2微米到5微米之間,典型值為4微米)用SF6反應(yīng)離子刻蝕(RIE)氮化硅膜,用HF緩沖液腐蝕氧化硅;11)用KOH溶液或者四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液各向異性腐蝕硅形成膜片結(jié)構(gòu),或者深刻蝕(ICP)硅形成膜片結(jié)構(gòu)。
第二步,制備MEMS紅外反射鏡12)制備MEMS紅外反射鏡模具,模具為金屬、陶瓷或硅材料;13)利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu),所用材料為聚碳酸酯(PC)或SU8膠;14)在紅外反射鏡結(jié)構(gòu)表面沉積金膜作為紅外反射膜。
第三步,將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起,裂片、封裝。
圖3是本發(fā)明的第二種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源制備工藝的示意圖。圖中(1)為一種制備MEMS紅外發(fā)光部分的工藝示意圖,(2)為制備MEMS紅外反射鏡的工藝示意圖,(3)為將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起形成MEMS紅外光源芯片。
圖3(1)(a)為熱氧化氧化硅、淀積氮化硅;(b)為第一次光刻,淀積金屬形成加熱電極和測溫電極;(c)為淀積氮化硅、氧化硅或者氮氧硅鈍化膜;(d)為第二次光刻,在鈍化膜上刻蝕電極壓焊塊通孔;(e)為淀積電極壓焊塊;(f)為淀積紅外輻射層,光刻并刻蝕紅外輻射層圖形;(g)為第四次(正面)光刻,正面刻蝕氮化硅、腐蝕氧化硅形成硅腐蝕窗口;(h)為利用硅各向異性腐蝕與各向同性腐蝕技術(shù),正面腐蝕硅形成膜片結(jié)構(gòu)。
圖3(2)(a)為制備MEMS紅外反射鏡模具;(b)為利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu);(c)為脫模并在反射鏡表面制備紅外反射層。
圖3(3)將MEMS紅外發(fā)光部分與反射鏡部分鍵合或粘到一起并裂片形成MEMS紅外光源芯片。
第二種基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的紅外光源的具體工藝流程為第一步,制備紅外發(fā)光部分1)準(zhǔn)備硅片(500微米厚,100晶向的雙面拋光片);2)熱氧化300nm的氧化硅;3)LPCVD淀積500nm的低應(yīng)力氮化硅;4)一次光刻加熱電極(正性光刻膠,膠膜厚度在1微米到5微米之間,典型值為2微米);5)濺射鉑/鉭薄膜(500nm),剝離制備加熱電極及測溫電極;6)PECVD淀積500nm低應(yīng)力氮化硅作為鈍化膜;7)二次光刻加熱電極通孔(正性光刻膠,膠膜厚度在1微米到5微米之間,典型值為2微米),用SF6反應(yīng)離子刻蝕(RIE)鈍化膜露出加熱電極的壓焊塊孔;8)利用電鍍方法在加熱電極壓焊塊孔內(nèi)淀積金形成電極的壓焊塊(厚度在10微米到50微米之間,典型值為30微米);9)PECVD淀積SiC或者類金剛石薄膜作為紅外輻射材料,光刻、刻蝕形成紅外輻射層圖形;10)四次(正面)光刻(正性光刻膠,膠膜厚度在2微米到5微米之間,典型值為4微米)用SF6反應(yīng)離子刻蝕(RIE)氮化硅膜,用HF緩沖液腐蝕氧化硅在正面形成硅腐蝕窗口;11)用KOH溶液或者四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液各向異性腐蝕硅形成膜片結(jié)構(gòu)。
第二步,制備MEMS紅外反射鏡12)制備MEMS紅外反射鏡模具,模具為金屬、陶瓷或硅材料;13)利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu),所用材料為聚碳酸酯(PC)或SU8膠;14)在紅外反射鏡結(jié)構(gòu)表面沉積金膜作為紅外反射膜;第三步,將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起,裂片、封裝。
權(quán)利要求
1.一種基于微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的紅外光源,其特征在于芯片包括框架、加熱電極、電極的壓焊塊和紅外輻射膜;在框架上表面固接有支撐膜,支撐膜上表面固接有加熱電極,電極兩側(cè)設(shè)有加熱電極的壓焊塊;支撐膜和加熱電極的上表面,覆有一層鈍化膜;加熱電極的壓焊塊凸露于鈍化膜的外表面;在鈍化膜的外表面正中部位,固接有一片紅外輻射膜。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外光源,其特征在于所述芯片還包括測溫電極,測溫電極與加熱電極位于同一層,測溫電極兩側(cè)設(shè)有測溫電極的壓焊塊,測溫電極的壓焊塊凸露于鈍化膜的外表面。
3.如權(quán)利要求1所述的紅外光源,其特征在于所述紅外輻射膜為紅外發(fā)光體,其上表面覆有一層類金剛石膜或碳化硅膜;其面積在0.1mm×0.1mm到5mm×5mm之間。
4.如權(quán)利要求1所述的紅外光源,其特征在于所述框架,為筒形框架,其中部有通孔;或在框架上表面中部有一凹槽,支撐膜、電極和鈍化膜組成的層面上,有孔與凹槽相通。
5.如權(quán)利要求1、2或4所述的紅外光源,其特征在于所述框架為硅材料,電極為金屬材料,支撐膜為氧化硅/氮化硅材料,鈍化膜為氮化硅、氧化硅或者氮氧硅材料。
6.如權(quán)利要求1所述的紅外光源,其特征在于所述芯片還包括紅外反射鏡,于紅外輻射膜四周,在鈍化膜的外表面周邊緣部固接有一用于聚光的紅外反射鏡;紅外反射鏡與鈍化膜的外表面鍵合或粘結(jié)到一起。
7.如權(quán)利要求6所述的紅外光源,其特征在于所述紅外反射鏡,在其反射表面沉積一層金膜以增大紅外反射率。
8.如權(quán)利要求6所述的紅外光源,其特征在于所述紅外反射鏡,是以聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酰業(yè)胺(Polyurethane)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SU8膠、聚甲基丙烯酸甲酯(PMk4A)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)材料中的一種制作。
9.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的紅外光源,其特征在于可組成紅外光源陣列。
10.一種如權(quán)利要求1、2、3、4、6、7或8所述的紅外光源的制備方法,其特征在于包括下列步驟第一步,制備MEMS紅外發(fā)光部分1)準(zhǔn)備硅片;2)熱氧化;3)淀積氮化硅;4)第一次光刻,制備金屬加熱電極及測溫電極;5)淀積氮化硅、氧化硅或氮氧硅鈍化膜;6)第二次光刻,刻蝕電極壓焊塊通孔;7)淀積電極壓焊塊;8)淀積紅外輻射膜層,第三次光刻,刻蝕紅外輻射層圖形;9)第四次光刻背面光刻或正面進行光刻;10)背面刻蝕或正面刻蝕氮化硅、腐蝕氧化硅,利用硅各向異性腐蝕技術(shù)形成膜片結(jié)構(gòu);第二步,制備MEMS紅外反射鏡1)制備MEMS紅外反射鏡模具;2)利用模壓技術(shù)或注塑技術(shù)制備紅外反射鏡結(jié)構(gòu);3)在紅外反射鏡結(jié)構(gòu)表面沉積金屬層以提高紅外反射率;第三步,將MEMS紅外發(fā)光部分與紅外反射鏡鍵合到一起,裂片、封裝。
11.如權(quán)利要求10所述的紅外光源的制備方法,其特征在于在第一步第4)項中,所述金屬加熱電極及測溫電極為鉑/鉭薄膜。
12.如權(quán)利要求10所述的紅外光源的制備方法,其特征在于在第二步第1)項中,所述模具為金屬、陶瓷或硅材料。
全文摘要
本發(fā)明基于微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的紅外光源及制備方法,屬于紅外技術(shù)領(lǐng)域,具體而言是一種基于微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的紅外光源及制備方法。該紅外光源芯片包括框架、加熱電極、電極的壓焊塊和紅外輻射膜;在框架上表面固接支撐膜,支撐膜上表面固接加熱電極,電極兩側(cè)有電極壓焊塊;支撐膜和電極的上表面,覆有一層鈍化膜;電極壓焊塊凸露于鈍化膜的外表面;在鈍化膜的外表面正中部位,固接紅外輻射膜。芯片還包括測溫電極和紅外反射鏡。其制備方法是第一步,制備紅外發(fā)光部分;第二步,制備紅外反射鏡;第三步,將兩部分鍵合到一起。本發(fā)明功耗低、調(diào)制頻率高、易陣列化,輸出為準(zhǔn)平行紅外光束。本發(fā)明的方法實現(xiàn)低成本、大批量制備。
文檔編號H05B41/00GK1743959SQ20041007380
公開日2006年3月8日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者高曉光, 李建平, 何秀麗 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所