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硅基 MEMS 红外光源制造及其辐射特性研究

         
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摘要

A kind of silicon-based MEMS infrared radiation light source was developed combining with the existing manufacturing process of microelectromechanical system (MEMS).Suspension structure was adopted for the lumines-cent thin film of the light source,and it is mainly composed of micron-sized polycrystalline silicon radiating layer, heavy doped monocrystalline silicon reflecting layer,silicon dioxide protective coating,support layer and metal elec-trodes.Polycrystalline silicon radiating layer was modified through boron ion implantation,and good resistance heating and radiation effect of the polycrystalline silicon radiating layer were achieved.A spectroradiometer was used for tes-ting the radiation spectrum of infrared light source,and its radiation spectrum ranging from 2 to 1 4 μm was obtained.When driving voltage of light source is 5.8 V,the photoelectric conversion efficiency is 9.76%.Turn-on time of the light source is 20 ms,and turn-off time is about 1 0 ms,so the total drive time is 30 ms.%结合现有微机电系统（MEMS）制造工艺加工设计了一种新型的硅基 MEMS 红外辐射光源，该光源采用辐射功能层悬浮结构，主要包括微米量级多晶硅辐射层、重掺杂单晶硅反射层、二氧化硅保护层、支撑层和金属电极层；采用硼离子注入技术对多晶硅辐射层进行掺杂改性，实现多晶硅辐射层良好的电阻加热和体辐射效应；采用光谱辐射计对 MEMS 红外光源辐射光谱进行测试，显示光谱辐射波段为2～14μm；光源驱动电压为5.8 V 时，电光转化效率达9.76％，光源开启时间约为20 ms，关断时间约为10 ms，总驱动响应时间为30 ms。

著录项

  • 来源
    《激光与红外》 |2015年第3期|276-280|共5页
  • 作者

    曹嘉峰; 孙玉虹; 王成; 孔龄婕; 陈晓勇; 许卓; 丑修建;

  • 作者单位

    中北大学 电子测试技术国防重点实验室;

    仪器科学与动态测试教育部重点实验室;

    山西 太原 030051;

    中北大学 电子测试技术国防重点实验室;

    仪器科学与动态测试教育部重点实验室;

    山西 太原 030051;

    中北大学 电子测试技术国防重点实验室;

    仪器科学与动态测试教育部重点实验室;

    山西 太原 030051;

    中北大学 电子测试技术国防重点实验室;

    仪器科学与动态测试教育部重点实验室;

    山西 太原 030051;

    中北大学 电子测试技术国防重点实验室;

    仪器科学与动态测试教育部重点实验室;

    山西 太原 030051;

    中北大学 电子测试技术国防重点实验室;

    仪器科学与动态测试教育部重点实验室;

    山西 太原 030051;

    中北大学 电子测试技术国防重点实验室;

    仪器科学与动态测试教育部重点实验室;

    山西 太原 030051;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 红外技术的应用;
  • 关键词

    MEMS红外光源; 多晶硅; 电光转化效率; 驱动响应时间;

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