一种黑硅吸收层的热电堆红外探测器设计(英文).pdf

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1、第25卷第5期CHINE传SEJOU感RNAL技OFSEN术~ORSA学NDA报CTUATORSV01．25N0．52012年5月Mav2012ADesignofThermopileInfraredDetectorBasedonBlackSiliconAsAbsorptionXIAYah，XUEChenyang，QUWen，YUQNFeng，ZHAOLijun(1．NationalKeyl~boratoryforElectronicMeasurementTechnology，NorthUniversityofChina，Taiyua

2、n030051．ChinⅡ：2·IntegratedCircuitAdvancedProcessCenter，Institute’Microelectronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，ChinⅡ)Abstract：Consideringitshighabsorptionofalmostallvisiblelightandpartwavelengthofinfraredlight，anewtvpeofthermopileinfrareddetectorwiththeblacks

3、iliconasSurfacelayerwasdeveloped．Soreeresearchesonblaeksilicon’sabsorbingratefordifferentwavelengthsofinfraredlighthavebeenperformed．Accordingt0theIRbasictheory，andMEMSprocessforitsfeasibilityandcompatibility。thisMEMSthermopileinfrareddetect0risdesignedbyusingtwodiffer

4、enttypepoly—crystalSithinfilmsinthermocoupleofdetectorpiledonthesinglelaver0fSiO，，membrane．Besides，thedetectortakespolysilicononSiO，asthesubstratetoreleasedevicebvusingXeF，frontdryetchinginordertosolvetheproblemofdificultytocorrectsizewhenreleasingdeviceontheSisubstrat

5、eandthehighcostofSOI．Themethodcanimprovetheperformanceofdetectorandreducethecost．Keywords：blacksilicon；compatibility；thermopile；infrared：MEMSEEACC：7230；7320Cdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．05．005一种黑硅吸收层的热电堆红外探测器设计米夏燕，薛晨阳，欧文，袁峰，赵利俊(1．中北大学电子测试国家重点实验室，太原030051；2．中同科学院微电

6、子研究所，北京100029)捅要：设计一种以黑硅这种对几乎所以可见光和部分红外光具有很高吸收率的新型材料作为表面吸收层的热电堆红外探测器，针对这一设计作出了大量关于黑硅对不同波长下的红外吸收率的研究。通过红外基本理论，结合MEMS工艺的兼容性，设计采用两种热电偶材料叠放的方式，并以氧化硅薄膜作为隔离的结构；另外，探测器采用氧化硅上制作的多晶硅作为新型衬底。在器件释放中被XeF正面腐蚀的部分是多晶硅，这样的设计解决了硅释放的对准问题和SOI衬底陈本高的问题。这种材料可以提高探测器的性能同时减小成本关键词：黑硅；兼容性；热电堆；红外；M

7、EMS中图分类号：TP212．3文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)05—0581—04Theresearchoninfraredtechnologyhasbeeneffectwhenthecoldsidesoftwodifferentmaterialofthedevelopedforabout200yearssinceBritishastronomerthermopilehaveconnectedwiththehotsideones，thereW．HerschelfoundtheinfraI℃dradiation

8、in1800[．TheisanoutputvoltageAVproduced，whichisaffectedbyfunctionofallinfrareddetectorincludingthethermopiletheirSeebe