基于二维金属亚波长孔阵列结构的MEMS红外辐射源特性研究.pdf

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1、第23卷第11期传感技术学报Vo1.23No.11CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2010年11月NOV.2010TheReseachofMEMSInfraredRadiationSourceCharacteristicsBasedonTwo-DimensionalMetallicSub-WavelengthHoleArraysYA0Xiang,XIAOGongli,Xinming,ZHOUJia,BAOZongming,HUANGYiping,1.TheStateKeyLa

2、boratoryofAS1C&stern,DepartmentofMicroelectronics,FudanUniversity,Shanghai200433,China.\\2.,JrmationandCommunicationsCollege,GuilinUniversityofElectronicTechnology,GuilinGuangxi541004,China/Abstract:InthisWOrk.anoveltunablenarrow.bandinfraredemitterbasedontwo

3、—dimensionalmetallicsub—wave.1engthholearraysisreportedandtherelationshipbetweenthetransmissionspectrumoftheemitterandthethick—nessofSU.8layerofmetaL/dielectric/metalfM/D/M)structureinmid—infraredwavebandhasbeenstudied.TheemitteriSstructuredbyAu/SU一8/AU.inwhi

4、chthethicknessofAulayeris20nm.andtheSU.8layerisbetween0.2to1.2micron.ThetransmissionspectrumhasbeentestedoutwithVarian4100FT—IR.Theexperimentaldatahavebeencomparedandanalyzedwithsimulationresultsfromfinite.differencetime.domain(FDTD)calculation.ItiSfoundoutth

5、atthestructurewithSU一81ayerthinnerthan1micronhasmuch1argertransmissionpeakstrengththantheoneswiththickerSU一8layer,withthelargesttransmissionpeakstrengthfoundwhenthethicknessofSU.8layeriS360nm.andthered.shiftofthewavelengthofthetransmissionpeakiSalsoobserved.K

6、eywords:two—dimensionalmetallicsub—wavelengthholearrays;SU-8layerthickness;transmissionEEACC:2810Edoi:10.3969/j.issn.1004—1699.2010.11.007基于二维金属亚波长孑L阵列结构的MEMS红外辐射源特性研究术姚翔,肖功利,纪新明,周嘉,包宗明,黄宜平,1.复旦大学微电子学系ASIC与系统国家重点实验室,上海200433;、\2.桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004/摘要:

7、以MEMS红外气敏传感器为应用目标,采用MEMS技术设计和制作一种二维金属亚波长孔阵列结构红外辐射源。探讨了不同厚度SU一8膜对金属/电介质/金属(M/D/M)二维金属亚波长孔阵列结构在中远红外波段透射特性的影响。设计并制作了Au/SU一8/Au的M/D/M结构,测试采用傅里叶变换红外光谱仪器。同时对M/D/M结构不同电介质层情况下的中远红外波段透射特性进行了模拟。实验结果表明,su一8厚度在小于lm时,透射强度远大于厚度1m以上的结构,且有透射强度最大值出现(SU一8厚度为360rim),同时,随着SU一8厚度

8、的增加,透射谱峰值呈现规律性红移。关键词:关键词:表面等离子体共振效应;二维金属亚波长孑L阵列结构;SU一8膜的厚度;透射增强特性中图分类号:TP212.1文献标识码:A文章编号:1004—1699(2010)11—1550一O5MEMS红外气敏传感器利用气体的特征光谱进应用波段的辐射能量不强,影响了测量系统的灵敏行测量,因此具有优越的选择性、灵敏度和稳定性。度。本文以M

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