基于Si3N4薄膜机械振子的室温红外探测装置及方法

技术领域

本发明涉及非制冷红外探测、微机电谐振器等技术领域。具体为一种利用Si

背景技术

红外辐射是自然界普遍存在的一种能量交换形式。红外辐射中携带的信息可以被探测器接收并通过转换成相应信号的形式进行传递，因此红外探测技术成为世界各国的研究热点，目前在激光雷达、夜视成像、荧光显微等领域有重要应用。红外探测器按照敏感机理可分为光敏型和热敏型。光敏型红外探测器利用光的量子效应实现对光源强度的精密测量，因此需要极高的光源单色性且配备昂贵的冷却装置进行低温探测，造成的高成本和难以小型化等缺点极大地制约着光敏型红外探测的发展和应用。为了加快推进红外探测商业化应用进程，低成本的非制冷红外探测技术的研究引起了各国的重视,其中主要是基于热效应的热红外探测器，包括辐射热计、热释电红外探测器以及热堆。进入新世纪后，加工精度高且集成成本低的微机电系统(MEMS)作为一项新兴的微细加工技术蓬勃发展，将MEMS技术用于非制冷红外探测器的研制能够使器件向微型化、高度集成化和工艺兼容等方向发展。目前，基于MEMS加工技术制备的Si

发明内容

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种基于Si

蹦床结构相当于悬浮于矩形衬底6上方的Si

作为优选方式，蹦床结构悬浮于矩形衬底6上方250～300nm。

作为优选方式，Si

作为优选方式，室温下Si

作为优选方式，蹦床结构中心正方形的对角线长度d为蹦床结构长度，d＝10μm。

作为优选方式，弧形条带12的宽度a＝2μm。

本发明还提供一种所述的基于Si

室温下，当红外光入射到PdSe

另外再用另一束光打在蹦床结构中的Si

本发明还提供一种所述的基于Si

利用接触式紫外曝光、反应耦合等离子体刻蚀系统、氢氟酸刻蚀及电子束蒸发镀膜系统制备出具有蹦床结构的Si

作为优选方式，所述制备方法包括如下步骤：

(1)预处理：包括晶圆的切割、表面超声清洗、烘干；

(2)PdSe

(3)一次光刻：对转移好PdSe2薄层的片子依次进行旋涂反转胶、前烘、紫外曝光、反转烘、泛曝光、显影、定影处理，得到电极系统的图案；

(4)反应耦合等离子体刻蚀：将一次光刻后的片子置于反应耦合等离子体设备中进行刻蚀，使得Si

(5)氢氟酸湿法刻蚀：将经过反应耦合等离子体刻蚀的片子在氢氟酸溶液中进行湿法刻蚀，目的是在SiO

(6)清洗片子表面的光刻胶：将做好图案结构的片子表面的光刻胶去除，最终得到基于Si

本发明的有益效果为：由于室温下PdSe

附图说明

图1是本发明的装置立体视图；

图2是本发明PdSe

图3是本发明整体结构的截面图；其中(b)是(a)沿黑色虚线的截面图；

图4是本发明探测原理图。

图5是本发明蹦床结构的尺寸示意图。

图6是本发明本发明器件的制备方法流程图。

1为蹦床结构；2为PdSe

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例

本实施例提供一种基于Si

蹦床结构相当于悬浮于矩形衬底6上方的Si

蹦床结构悬浮于矩形衬底6上方250～300nm，即图3中的h为250～300nm。

Si

室温下Si

蹦床结构中心正方形的对角线长度d为蹦床结构长度，d＝10μm。

弧形条带12的宽度a＝2μm。

本实施例还提供一种所述的基于Si

室温下，当红外光入射到PdSe

另外再用另一束光打在蹦床结构中的Si

本实施例还提供一种所述的基于Si

利用接触式紫外曝光、反应耦合等离子体刻蚀系统、氢氟酸刻蚀及电子束蒸发镀膜系统制备出具有蹦床结构的Si

作为优选方式，所述制备方法包括如下步骤：

(1)预处理：包括晶圆的切割、表面超声清洗、烘干；对应于图6中的①；

(2)PdSe

(3)一次光刻：对转移好PdSe

(4)反应耦合等离子体刻蚀：将一次光刻后的片子置于反应耦合等离子体设备中进行刻蚀，使得Si

(5)氢氟酸湿法刻蚀：将经过反应耦合等离子体刻蚀的片子在氢氟酸溶液中进行湿法刻蚀，目的是在SiO

(6)清洗片子表面的光刻胶：将做好图案结构的片子表面的光刻胶去除，最终得到基于Si

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。