專利名稱：一種雙層微測(cè)輻射熱計(jì)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輻射探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微測(cè)輻射熱計(jì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
紅外探測(cè)器把不可見的紅外熱輻射轉(zhuǎn)化為可檢測(cè)的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界事務(wù)的觀察。紅外探測(cè)器分為量子探測(cè)器和熱探測(cè)器兩類。熱探測(cè)器又稱非制冷型紅外探測(cè)器，可以在室溫下工作，具有重量輕、集成度高、成本低、可靠性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在軍事、商業(yè)和民用等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。非制冷紅外探測(cè)器主要包括熱釋電、熱電偶、熱敏電阻三種類型，其中，基于熱敏電阻的微測(cè)輻射熱計(jì)焦平面探測(cè)器，是近年發(fā)展非常迅猛、應(yīng)用極為廣泛的的一種非制冷紅外探測(cè)器(參見Leonard P. Chen, "Advanced FPAs for Multiple Applications” Proc. SPIE, 4721，1-15 (2002)文獻(xiàn))。太赫茲探測(cè)器是把波長(zhǎng)更長(zhǎng)的太赫茲波段(3(Γ3000μπι)的電磁波輻射轉(zhuǎn)化為可檢測(cè)的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界事務(wù)的觀察，同樣具有重要的軍事和民用前景。太赫茲也有多種型號(hào)的探測(cè)器，其中，非制冷太赫茲微測(cè)輻射熱計(jì)具有與非制冷紅外微測(cè)輻射熱計(jì)相類似的結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)對(duì)后者的改進(jìn)來(lái)獲取，是太赫茲應(yīng)用的重要方面(參見Linda Marchese, Martin Bolduc, Bruno Tremblay, Michel Doucet, Hassane Oulachgar, Lo'ic Le Noc, Fraser Williamson, Christine Alain, Hubert Jerominek, Alain Bergeron, "A microbolometer-based THz imager", Proc. SPIE, 7671 76710Z—8 (2010)文獻(xiàn))。微測(cè)輻射熱計(jì)的紅外或太赫茲輻射探測(cè)過(guò)程，主要通過(guò)懸浮的微橋結(jié)構(gòu)來(lái)完成， 基本原理是光吸收層接收外界的紅外或太赫茲熱輻射導(dǎo)致微橋的溫度發(fā)生變化，溫度的改變使熱敏電阻薄膜的電阻發(fā)生變化，這種電學(xué)性能的變化通過(guò)電極檢測(cè)、并傳遞到讀出電路，完成信號(hào)處理、成像。所以，懸浮微橋是影響此類探測(cè)器制造成敗及性能高低的關(guān)鍵性因素。其中，構(gòu)成懸浮微橋的薄膜材料的種類及性能、微橋的結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)、橋面溫度的均勻性、橋腿的穩(wěn)定性及絕緣性等，是重要的影響因素。傳統(tǒng)的非制冷微測(cè)輻射熱計(jì)由只含一層橋面的單層微橋所構(gòu)成，參見1994年2月 15日授權(quán)的Honeywell公司Barrett Ε. Cole申報(bào)的美國(guó)專利USP 5286976。這種單層微橋的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、制備工藝容易實(shí)現(xiàn)。但是，在這種單層微橋中，敏感層(氧化釩或非晶硅薄膜)與光吸收層(氮化硅或氧化硅薄膜)同處一個(gè)橋面，光吸收層的面積與敏感層的面積同升同降。所以，為了提高微橋的光吸收率，需要不斷地增大橋面的面積，但是，這將使敏感層的面積也不斷地增大，從而導(dǎo)致熱質(zhì)量增大、器件性能下降，限定了器件性能的進(jìn)一步提高，而且，橋面面積的不斷增大也與器件單元尺寸不斷下降、集成度不斷增加的趨勢(shì)相違背。所以，傳統(tǒng)的單層微橋無(wú)法滿足更高器件性能的要求。為此，2003年12月23日授權(quán)的Raytheon公司Michael Bay申報(bào)的美國(guó)專利USP 6667479，提出一種雙層微橋結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是這種雙層微橋包含上下兩個(gè)獨(dú)立的橋面，其中，敏感層及光吸收層都集中在上橋面，如傳統(tǒng)的單層橋面結(jié)構(gòu)；下橋面僅由電極及介質(zhì)材料構(gòu)成，且下橋面呈彎曲(S型)結(jié)構(gòu)、隱藏在上橋面的下方，所以，被命名為S型雙層結(jié)構(gòu)。這種雙層微橋的S型彎曲橋腿較長(zhǎng)，所以，熱絕緣性較好，其不足之處是(1)敏感層與光吸收層仍然是同升同降，沒(méi)有突破傳統(tǒng)單層微橋的局限；(2) S型橋腿的穩(wěn)定性較差，影響器件性能。另一種典型的雙層微橋是2001年12月23日授權(quán)的Boeing公司Eugene Τ. Fitzgibbons申報(bào)的美國(guó)專利USP 6307194。這種雙層微橋的特點(diǎn)是器件的敏感層處在下橋面，而光吸收層獨(dú)立地處在上橋面，上下兩個(gè)橋面之間通過(guò)一根導(dǎo)熱的連接柱連接起來(lái)， 呈傘形結(jié)構(gòu)，故被命名為傘型雙層結(jié)構(gòu)。這種傘型雙層微橋的優(yōu)點(diǎn)是(1)敏感層與光吸收層被完全分開，能夠單獨(dú)地變化敏感層或光吸收層，真正克服了傳統(tǒng)單層微橋的敏感層與光吸收層同升同降的局限；(2)傘型雙層微橋的牢固穩(wěn)定性優(yōu)于Raytheon公司提出的S 型雙層微橋；(3)傘型結(jié)構(gòu)對(duì)工藝的要求不高，且橋腿短，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。采用這種傘型雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，提高了非制冷紅外探測(cè)器的性能。但是，這種傘型雙層微測(cè)輻射熱計(jì)存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，即其上下兩個(gè)橋面之間僅由一根連接柱相連接，而且，連接柱與下橋面之間未含有增加傳熱性能的熱量傳輸層(參見美國(guó)專利USP 6307194、及文獻(xiàn)Chuan Li, et al. , “Recent Development of Ultra Small Pixel Uncooled Focal Plane Arrays at DRS" Proc. SPIE, 6542, 65421Y O007))。這種由單根連接柱構(gòu)成、且沒(méi)有熱量傳輸層的傘型雙層微橋的主要缺點(diǎn)是一根連接柱難以保證整個(gè)下橋面的溫度均勻地分布，也就是說(shuō)，在敏感層所處的下橋面中，只有連接柱正下方區(qū)域的溫度較高，而其外圍區(qū)域的溫度較低；由于也沒(méi)有熱量傳輸層，溫度在整個(gè)下橋面的分布更加不均勻。所以，這種傘型雙層微橋的下橋面溫度的均勻性較差。溫度不均勻，將導(dǎo)致下橋面中熱敏電阻材料(如氧化釩)的電學(xué)性能的變化也不均勻，輸出信號(hào)不穩(wěn)定，由此影響器件性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是微橋要滿足更高器件性能的要求；敏感層與光吸收層被完全分開，能夠單獨(dú)地變化敏感層或光吸收層；保證敏感層所處橋面的溫度均勻地分布、信號(hào)輸出穩(wěn)定。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案提供一種雙層微測(cè)輻射熱計(jì)， 包括微橋結(jié)構(gòu)，該微橋結(jié)構(gòu)由上橋面和下橋面兩個(gè)獨(dú)立的橋面所組成，所述上橋面設(shè)有一層或多層光吸收材料，下橋面包含支撐與絕緣層、金屬電極、熱敏電阻薄膜、鈍化及調(diào)控層， 下橋面與襯底之間形成下層光學(xué)諧振腔，上橋面及下橋面之間形成上層光學(xué)諧振腔，其特征在于，上橋面和下橋面之間由兩根連接柱相連接，且下橋面的表面設(shè)置有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層。本發(fā)明中，所述雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的上橋面由一層光吸收材料構(gòu)成時(shí)，采用氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、非晶硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氮化硅和氧化硅復(fù)合薄膜五種薄膜材料當(dāng)中的一種。本發(fā)明中，所述雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的上橋面由多層光吸收材料所組成時(shí)，采用的材料是由氮化硅、氧化硅、非晶硅、氮氧化硅、氮化硅與氧化硅復(fù)合膜當(dāng)中的一種和金屬層交叉構(gòu)成的一層或多層復(fù)合薄膜所組成。在本發(fā)明中，所述雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的下橋面共包含五層薄膜材料下橋面的最底層是一層非晶氮化硅薄膜，作為微橋的支撐與絕緣層；往上第二層是一層熱敏電阻材料、往上第三層是微橋的電極，或者第二層是微橋的電極、往上第三層是一層熱敏電阻材料；往上第四層是另一層非晶氮化硅薄膜，作為鈍化保護(hù)、及應(yīng)力調(diào)控層；往上第五層，即下橋面的最表層是另一層金屬層，覆蓋在非晶氮化硅鈍化層的表面，作為熱量的傳輸層。本發(fā)明提出的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的第一種制備方法，包括以下步驟
1)清洗含有集成電路(ROIC)的單晶硅片襯底，利用反應(yīng)器沉積一層非晶二氧化硅膜作為鈍化層。二氧化硅膜層的厚度為10(T2500 nm，最佳為600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、 1000 nm;
2)在二氧化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積一層厚度為5(T1000nm的金屬鋁，最佳為 150 nm、200 nm>250 nm、300 nm>350 nm、400 nm、450 nm、500 nm，作為微橋的反射層；
3)在上述金屬鋁的表面光刻出懸浮微橋的橋墩?qǐng)D形，刻蝕該金屬鋁層至下面的二氧化硅鈍化層，形成微橋橋墩孔和金屬鋁孤島；一
4)在上述金屬鋁孤島的表面，旋涂微橋的第一層厚度為1一10 μ m的光敏聚酰亞胺薄膜，最佳為 1 μ m>l. 5 μ m>2 μ m>2. 5 μ m>3 μ m ；
5)對(duì)第一層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和懸浮微橋的橋墩
孔；
6)在第一層聚酰亞胺薄膜孤島和橋墩孔的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第一層非晶氮化硅膜，厚度為1(T1500 nm，作為微橋的支撐與絕緣材料；
7)利用反應(yīng)器，在非晶氮化硅支撐膜的表面，制備厚度為5 2000nm的微橋的熱敏電阻
薄膜；
8)利用反應(yīng)器，在熱敏電阻薄膜的表面，沉積微橋下橋面的第一層金屬，厚度為 10^1000 nm,圖形化，作為微橋的電極；
9)利用反應(yīng)器，在熱敏電阻薄膜和金屬電極的表面，沉積微橋下橋面的第二層非晶氮化硅膜，厚度為1(T1500 nm，作為電極和熱敏薄膜的鈍化層、以及器件應(yīng)力的調(diào)控層；
10)在非晶氮化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第二層厚度為1(Γ1000 nm的金屬，圖形化，作為熱量的傳輸層；
11)在上述復(fù)合薄膜的表面光刻出懸浮微橋下橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該復(fù)合薄膜層至第一層聚酰亞胺層，形成懸浮微橋的下橋面、橋腿和橋墩?qǐng)D形；
12)在下橋面由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的表面，旋涂微橋的第二層厚度為廣10μ m的光敏聚酰亞胺薄膜，最佳為1 μπι、1.5 μπι、2 μπι、2. 5 μπι、3 μπι ；
13)對(duì)第二層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔；
14)在第二層聚酰亞胺薄膜孤島的表面和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔中，利用反應(yīng)器沉積微橋的光吸收材料；
15)在上述光吸收薄膜的表面光刻出懸浮雙層微橋上橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該薄膜層至第二層聚酰亞胺層，形成懸浮雙層微橋的上橋面圖形；
16)采用氧等離子體去除上下兩個(gè)橋面和橋腿圖形下方的第一層及第二層聚酰亞胺薄膜，形成獨(dú)立的上下兩個(gè)空腔、上下兩個(gè)橋面，構(gòu)成雙層微測(cè)輻射熱計(jì)。本發(fā)明提出的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的第二種制備方法，包括以下步驟
1)清洗含有集成電路(ROIC)的單晶硅片襯底，利用反應(yīng)器沉積一層非晶二氧化硅膜作為鈍化層。二氧化硅膜層的厚度為10(T2500 nm，最佳為600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、 1000 nm;
2)在二氧化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積一層厚度為5(T1000nm的金屬鋁，最佳為 150 nm、200 nm>250 nm、300 nm>350 nm、400 nm、450 nm、500 nm，作為微橋的反射層；
3)在上述金屬鋁的表面光刻出懸浮微橋的橋墩?qǐng)D形，刻蝕該金屬鋁層至下面的二氧化硅鈍化層，形成微橋橋墩孔和金屬鋁孤島；
4)在上述金屬鋁孤島的表面，旋涂第一層厚度為1一10 μ m的光敏聚酰亞胺薄膜，最佳為 1 μ m> 1. 5 μ m>2 μ m>2. 5 μ m>3 μ m ；
5)對(duì)第一層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和懸浮微橋的橋墩
孔；
6)在第一層聚酰亞胺薄膜孤島和橋墩孔的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第一層非晶氮化硅膜，厚度為1(T1500 nm，作為微橋的支撐與絕緣材料；
7)利用反應(yīng)器，在非晶氮化硅支撐膜的表面，沉積微橋下橋面的第一層金屬，厚度為 10^1000 nm,圖形化，作為微橋的電極；
8)對(duì)電極進(jìn)行反濺之后，利用反應(yīng)器制備厚度為5 2000nm的微橋的熱敏電阻薄膜；
9)利用反應(yīng)器，在金屬電極和熱敏電阻薄膜的表面，沉積微橋下橋面的第二層非晶氮化硅膜，厚度為1(T1500 nm，作為電極和熱敏薄膜的鈍化層、以及器件應(yīng)力的調(diào)控層；
10)在非晶氮化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第二層厚度為1(Γ1000 nm的金屬，圖形化，作為熱量的傳輸層；
11)在上述復(fù)合薄膜的表面光刻出懸浮微橋下橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該復(fù)合薄膜層至第一層聚酰亞胺層，形成懸浮微橋的下橋面、橋腿和橋墩?qǐng)D形；
12)在下橋面由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的表面，旋涂微橋的第二層厚度為1一ΙΟμπι的光敏聚酰亞胺薄膜、最佳為1 μπι、1.5 μπι、2 μπι、2. 5 μπι、3 μπι ；
13)對(duì)第二層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔；
14)在第二層聚酰亞胺薄膜孤島的表面和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔中，利用反應(yīng)器沉積微橋的光吸收材料；
15)在上述光吸收薄膜的表面光刻出懸浮雙層微橋上橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該薄膜層至第二層聚酰亞胺層，形成懸浮雙層微橋的上橋面圖形；
16)采用氧等離子體去除上下兩個(gè)橋面和橋腿圖形下方的第一層及第二層聚酰亞胺薄膜，形成獨(dú)立的上下兩個(gè)空腔、上下兩個(gè)橋面，構(gòu)成雙層微測(cè)輻射熱計(jì)。按照本發(fā)明所提供的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的制備方法，其特征在于，在步驟7)或8) 中，微橋所采用的電極為金屬Al、或金屬Au、Ti、TiNx, TiSix, Tiffx, W、WSix, Ni、NiSix, Ta、 TaNx, Fe、Pt、Cu、Ag、NiCr合金當(dāng)中的一種。當(dāng)采用金屬鋁作為微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的電極時(shí)，電極的厚度為 10 1000 nm，最佳為 50 nmUOO nm、150 nm、200 nm>250 nm、300 nm、350 nm、400 nm 等。按照本發(fā)明所提供的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的制備方法，其特征在于，在步驟7)或8) 中，微橋所采用的熱敏電阻材料為氧化釩薄膜、或氧化鈦薄膜、非晶硅薄膜、氧化釩復(fù)合膜、 氧化鈦復(fù)合薄膜、非晶硅復(fù)合膜當(dāng)中的一種。當(dāng)采用氧化釩作為微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的熱敏電阻材料時(shí)，該熱敏電阻薄膜的厚度為5 2000nm，最佳為50nm、80 nmUOO nm、120 nm、150 nm、200 nm、250 nm、300 nm、350 nm、400 nm、450 nm、500 nm等；熱敏電阻薄膜的方阻為 500Ω/50Μ Ω/，最佳為 10 ΚΩ/、 20 ΚΩ/、 50 ΚΩ/、 80 ΚΩ/、 100 ΚΩ/、 120 ΚΩ/、 150 ΚΩ/、 170 ΚΩ/、 200 ΚΩ/、 300 ΚΩ/、 400 ΚΩ/、 500 ΚΩ/、
800 ΚΩ/、1 M Ω/、2 M Ω/、3 M Ω/、4 M Ω/、5 M Ω/、6 M Ω/、7 M Ω/、8 M Ω/、9 M Ω/、10 M Ω /等；熱敏電阻薄膜的電阻溫度系數(shù)為-0. 5 _6. 5%/Κ， 最佳為-I. 5%/Κ、-1. 8%/Κ、-1. 9%/Κ、-2. 0%/Κ、_2. 1%/Κ、_2. 2%/Κ、_2. 5%/Κ、_3. 0%/Κ、_3. 5%/ Κ、-4· 0%/Κ 等。按照本發(fā)明所提供的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的制備方法，其特征在于，在步驟10)中， 采用的熱量傳輸層為金屬 Al、或金屬 Au、Ti、TiN,、TiSix, Tiffx, W、WSix, Ni、NiSip Ta、TaNx, Fe.Pt.Cu.Ag.NiCr合金當(dāng)中的一種或幾種。當(dāng)采用NiCr作為微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的熱量傳輸層時(shí)，該熱量傳輸層的厚度為10 1000 nm，最佳為10 nm、20 nm、50 nm、100 nm、150 nm、 200 nm>250 nm、300 nm>350 nm、400 nm 等。按照本發(fā)明所提供的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的制備方法，其特征在于，在步驟14)中， 采用的微橋上橋面中的光吸收材料由一層或多層光吸收材料所組成。當(dāng)微橋上橋面采用一層光吸收材料時(shí)，采用的材料是一層氮化硅薄膜、或一層氧化硅薄膜、非晶硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氮化硅和氧化硅復(fù)合薄膜五種材料當(dāng)中的一種所組成；當(dāng)微橋上橋面采用多層光吸收材料時(shí)，采用的材料是氮化硅、或氧化硅、非晶硅、氮氧化硅、氮化硅與氧化硅復(fù)合膜當(dāng)中的一種和金屬構(gòu)成的一層或多層復(fù)合薄膜所組成，其中，采用的金屬為金屬Al、或金屬 Fe、Co、Ni、Ti、TiNx, TiOr、V、VOr、VNr、Cr、Pt、Au、Cu、Ag、NiCr 合金當(dāng)中的一種或幾種，金屬膜的厚度為 10 500 nm，最佳為 5 nm、10nm、15 nm、20 nm、25 nm、30 nm、35 nm、40 nm、45 nm、50 nm、60 nm、70 nm、80 nm、90 nm、100 nm、120 nm、150 nm、200 nm、250 nm、300 nm、350 nm、400 nm 等。按照本發(fā)明所提供的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的制備方法，其特征在于，雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋下橋面的氮化硅支撐層和鈍化層、以及上橋面的氮化硅光吸收層的制備反應(yīng)器為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)系統(tǒng)、或低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)系統(tǒng)、超高真空化學(xué)氣相沉積(UHVCVD)系統(tǒng)、電子束蒸發(fā)系統(tǒng)、激光沉積系統(tǒng)、磁控濺射系統(tǒng)等其中的一種。 所述雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋下橋面的氮化硅膜支撐層和鈍化層、以及上橋面的氮化硅光吸收層的厚度為 10 1500 nm，最佳為 50 nm、100 nm、150 nm、200 nm>250 nm、300 nm>350 nm、 400 nm、450 nm、500 nm、600 nm、700 nm、800 nm 等。本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在
一、能夠通過(guò)上下兩個(gè)諧振腔的高度調(diào)節(jié)來(lái)增強(qiáng)對(duì)入射光的吸收；
二、采用上下兩個(gè)橋面之間用兩根連接柱相連接，能夠克服現(xiàn)有的僅含單根連接柱的傘型雙層微橋的溫度均勻性差的缺點(diǎn)；
三、采用由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層能夠進(jìn)一步增強(qiáng)溫度均勻性，提高器件的熱學(xué)性能， 而且，還進(jìn)一步提高微橋的力學(xué)穩(wěn)定性；
四、通過(guò)調(diào)節(jié)上下兩個(gè)橋面的面積大小、上下兩個(gè)諧振腔的高度比例、以及兩根連接柱的排布位置等因素，可以更加容易、更加準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)器件性能，滿足太赫茲探測(cè)器或紅外探測(cè)器的特殊需要。


圖1是傳統(tǒng)的單層I型微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的結(jié)構(gòu)示意圖2是傳統(tǒng)的上下兩個(gè)橋面之間只含一根連接柱、且連接柱與下橋面之間沒(méi)有由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的傘型雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的結(jié)構(gòu)示意圖圖中，(a)該雙層微橋的立體圖，(b)該雙層微橋的上橋面的平面圖，(c)該雙層微橋的下橋面的平面圖，(d)該雙層微橋的截面圖3是本發(fā)明提出的上下兩個(gè)橋面之間含有兩根連接柱、且連接柱與下橋面之間含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的結(jié)構(gòu)示意圖圖中，(a)該雙層微橋的立體圖，(b)該雙層微橋的上橋面的平面圖，(c)該雙層微橋的下橋面的平面圖， (d)該雙層微橋的截面圖4是不同的微測(cè)輻射熱計(jì)微橋的光吸收率隨波長(zhǎng)變化的仿真結(jié)果。其中，1L、2L分別表示傳統(tǒng)的I型單層微橋、和本發(fā)明提出的雙層微橋的結(jié)果；
圖5在相同的強(qiáng)度為20 W/m2的輻射量作用下，不同雙層微橋下橋面的溫度分布的仿真結(jié)果圖中，(a)傳統(tǒng)的具有單根連接柱、且連接柱與下橋面之間沒(méi)有由金屬構(gòu)成的傘型雙層微橋，(b)本發(fā)明提出的具有兩根連接柱、且連接柱與下橋面之間含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層微橋；
圖6在相同的強(qiáng)度為+100 MPa的殘余應(yīng)力作用下，不同微橋的形變仿真結(jié)果圖中， (a)傳統(tǒng)的I型單層微橋，(b)傳統(tǒng)的S型雙層微橋，(c)傳統(tǒng)的含單根連接柱、且連接柱與下橋面之間沒(méi)有由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的傘型雙層微橋，(d)本發(fā)明提出的含兩根連接柱、且連接柱與下橋面之間含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層微橋。其中，1、硅襯底，2、二氧化硅鈍化層，3、金屬鋁反射層，410、第一層聚酰亞胺薄膜， 420、第二層聚酰亞胺薄膜，510、下橋面的第一層氮化硅膜，520、金屬電極，530、熱敏電阻薄膜，540、下橋面的第二層氮化硅膜，550、金屬熱量傳輸層，6、微橋下橋面，610、微橋下橋面橋腿，620、微橋橋墩，630、下層光學(xué)諧振腔，7、微橋上橋面，710、上下橋面連接柱孔，720、上橋面氮化硅層，730、上下橋面連接柱，740、上橋面的金屬光吸收增強(qiáng)材料，750、上層光學(xué)諧振腔，8、懸浮的雙層微橋，9、雙層微測(cè)輻射熱計(jì)。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。采用本發(fā)明所提供的含上下兩個(gè)獨(dú)立橋面、兩個(gè)橋面之間通過(guò)兩根連接柱相連接、且下橋面含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層微橋制作太赫茲探測(cè)器或紅外探測(cè)器的微測(cè)輻射熱計(jì)，具有更好的光學(xué)、熱學(xué)及力學(xué)性能，能夠提高器件的綜合性能。
實(shí)施例本發(fā)明的制作步驟(1)選用含有集成電路(ROIC)的硅晶圓片作為襯底1，清洗后用氮?dú)獯蹈珊?，放入等離子體增強(qiáng)(PECVD)系統(tǒng)中，沉積一層非晶二氧化硅膜作為鈍化層 2，二氧化硅鈍化層的厚度為10(T2500 nm; (2)在二氧化硅鈍化層的表面，利用磁控濺射系統(tǒng)，沉積一層厚度為5(T1000 nm的金屬鋁，作為微橋8的反射層3 ； (3)在金屬鋁反射層3的表面光刻出懸浮微橋8的橋墩620的圖形，刻蝕該金屬鋁反應(yīng)層3至下面的二氧化硅鈍化層2，形成微橋橋墩孔和金屬鋁孤島；(4)在上述金屬鋁反應(yīng)層3的表面，旋涂第一層厚度為1一10 μ m的光敏聚酰亞胺薄膜410 ； (5)對(duì)第一層聚酰亞胺薄膜410進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和懸浮微橋的橋墩孔；(6)在聚酰亞胺薄膜孤島和橋墩孔的表面，利用 PECVD在300 °(下，沉積厚度為10 1500 nm的微橋下橋面6的第一層非晶氮化硅510，作為懸浮微橋8的支撐與絕緣材料；(7)利用反應(yīng)器，在非晶氮化硅支撐膜的表面，沉積一層厚度為1(Γ1000 nm的金屬鋁，圖形化，作為器件的電極520; (8)對(duì)電極進(jìn)行反濺之后，利用反應(yīng)器制備一層厚度為5 2000nm的氧化釩薄膜530，作為微測(cè)輻射熱計(jì)的熱敏電阻材料和光吸收材料；(9)利用反應(yīng)器，在金屬電極520、以及熱敏電阻薄膜530的表面，沉積微橋下橋面6的第二層非晶氮化硅膜M0，厚度為1(T1500 nm,作為電極520和敏感薄膜530的鈍化層、以及微橋8應(yīng)力的調(diào)控層；(10)利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面6的第二層金屬550，厚度為1(Γ1000 nm，圖形化，作為熱量的傳輸層；(11)在上述復(fù)合薄膜的表面光刻出懸浮微橋下橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該復(fù)合薄膜層至第一層聚酰亞胺層，形成懸浮微橋的下橋面6、橋腿610和橋墩620圖形；(12)在下橋面由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的表面，旋涂微橋的第二層厚度為1一 10 μ m的光敏聚酰亞胺薄膜420 ； (13)對(duì)第二層聚酰亞胺薄膜420進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和上下橋面兩個(gè)連接柱孔710 ； (14)在第二層聚酰亞胺薄膜孤島的表面和上下橋面的兩個(gè)連接柱孔710中，利用反應(yīng)器沉積微橋的第三層非晶氮化硅膜720，厚度為1(T1500 nm，作為微橋的上橋面光吸收材料及上下橋面之間的連接柱730 ； (15)在上述氮化硅膜720的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋上橋面的厚度為1(T500 nm的金屬鈦740，作為光吸收增強(qiáng)材料；(16)在上述復(fù)合膜的表面光刻出懸浮雙層微橋上橋面結(jié)構(gòu)7 圖形，刻蝕該復(fù)合薄膜層至第二層聚酰亞胺層，形成懸浮微橋8的上橋面7圖形；(17)采用氧等離子體去除上下兩個(gè)橋面(7、6)、以及橋腿610圖形下方的第一層410及第二層420聚酰亞胺薄膜，形成獨(dú)立的上下兩個(gè)空腔(750、630)，作為器件的光學(xué)諧振腔。由此制備雙層微測(cè)輻射熱計(jì)9。如圖3所示，本發(fā)明提出的上下兩個(gè)橋面之間含有兩根連接柱、下橋面含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層非制冷微測(cè)輻射熱計(jì)微橋結(jié)構(gòu)。作為對(duì)比，圖1及2分別展示傳統(tǒng)的單層I型微橋、以及傳統(tǒng)的上下兩個(gè)橋面之間只有單根連接柱、且連接柱與下橋面之間沒(méi)有由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的傘型雙層微橋結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選本發(fā)明提出的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)微橋下橋面的支撐層和鈍化層、以及上橋面的光吸收層，除了氮化硅(SiNx)薄膜，還可以是非晶硅(a-Si)膜、其它厚度及組分的氧化硅(SiOr)膜、氮氧化硅(SiNxO7)膜，或者是業(yè)內(nèi)所知的氧化鋁(AlOr)膜、氧化鉿(HfOr) 膜、氧化鋁鉿(HfAlOr)膜等其中的一種、以及它們的復(fù)合膜。作為優(yōu)選本發(fā)明提出的微橋電極及熱量傳輸層，可以是金屬Al、或金屬Au、Ti、 TiNx, TiSir、Tiffr、W、WSix, Ni、NiSi,、Ta、TaNr、Fe、Pt、Cu、Ag、NiCr 合金當(dāng)中的一種或幾種的混合物。作為優(yōu)選本發(fā)明的熱敏電阻材料，可以是氧化釩薄膜、或氧化鈦薄膜、非晶硅薄膜、氧化釩復(fù)合膜、氧化鈦復(fù)合薄膜、非晶硅復(fù)合膜當(dāng)中的一種。本發(fā)明提出的微橋下橋面的橋腿的形狀也不受特別限制，可以是I型、L型、S型、或業(yè)內(nèi)所知的其它懸浮微橋形狀當(dāng)中的一種。
圖4表明，在;Γ14 μ m波段，傳統(tǒng)的單層微橋(圖1)的光吸收率僅為0. 5(Γθ. 58 (圖如)。但是在相同波段，本發(fā)明提出的雙層微橋(圖3)的光吸收率高達(dá)0.78、. 88 (圖 4b)，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的單層微橋(圖1)。所以，將單層微橋改為本發(fā)明所提出的雙層微橋(圖 3)，紅外探測(cè)器的光學(xué)性能得到明顯提升(光吸收率增大34 76%)，其原因是該雙層微橋結(jié)構(gòu)(圖3)包含上下兩個(gè)光學(xué)諧振腔，有利于增強(qiáng)光子的吸收，而且，雙層微橋下橋面中的氮化硅層還能繼續(xù)吸收穿透過(guò)上橋面的氮化硅層的紅外輻射。此外，圖3所示的本發(fā)明提出的雙層微橋的填充因子較高(> 90%)，明顯優(yōu)于圖1所示的傳統(tǒng)的單層微橋(5(Γ60 %)。圖5為在相同強(qiáng)度的輻射量(20 ff/m2)的作用下，假設(shè)入射光完全被微橋所吸收時(shí)，不同雙層微橋下橋面的溫度分布的仿真結(jié)果。對(duì)于現(xiàn)有的上下兩個(gè)橋面之間僅含單根連接柱、且連接柱與下橋面之間沒(méi)有由金屬構(gòu)成的熱傳輸層的傘型雙層微橋(圖2)，在熱敏電阻材料所處的下橋面6中，溫度的變化范圍寬達(dá)48. Γ57. 7 mk, ΔΓ =9. 6 mk (圖fe)。而在相同條件下，采用本發(fā)明提出的上下兩個(gè)橋面之間含有兩根連接柱、且連接柱與下橋面之間含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層微橋(圖3)，其下橋面6的溫度變化范圍為47. 5、8. 4 mk，僅為1. 1 mk(圖恥)。值越小，說(shuō)明溫度的均勻性越好，熱敏電阻材料530的電阻值越均勻，傳出的讀出信號(hào)越穩(wěn)定。所以，圖3所示的本發(fā)明提出的上下兩個(gè)橋面之間含有兩根連接柱、且連接柱與下橋面之間含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層微橋的熱學(xué)性能，明顯優(yōu)于圖2所示的現(xiàn)有的上下兩個(gè)橋面之間含單根連接柱、且連接柱與下橋面之間未含有由金屬構(gòu)成的熱傳輸層的傘型雙層微橋。圖6結(jié)果表明，在相同的強(qiáng)度為+100 PMa的殘余應(yīng)力作用下，傳統(tǒng)單層I型微橋 (圖1)的形變最大值為0. 03013 μ m圖6a)。當(dāng)相同的殘余應(yīng)力作用在現(xiàn)有的S型雙層微橋中時(shí)，這種雙層微橋形變的最大值高達(dá)0.05124 ym (圖6b)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單層I型(圖6a)。 形變值越大，微橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越差。所以，S型雙層微橋的穩(wěn)定性較差。相同條件下，現(xiàn)有的上下兩個(gè)橋面之間含單根連接柱、且連接柱與下橋面之間沒(méi)有由金屬構(gòu)成的熱傳輸層的傘型雙層微橋(圖2)的形變最大值為0.(^959 μ m (圖6c)，與單層I型(圖1)相當(dāng)，優(yōu)于 S型雙層微橋。如果采用圖3所示的本發(fā)明提出的上下兩個(gè)橋面之間含有兩根連接柱、且連接柱與下橋面之間含有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的雙層微橋結(jié)構(gòu)，其形變最大值為 0. 03454 μ m (圖6d)，與傳統(tǒng)的單層(圖6a)及現(xiàn)有的傘型雙層微橋(圖6c)的形變值相當(dāng)， 遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的S型雙層微橋的形變值(圖6b)，說(shuō)明本發(fā)明提出的雙層微橋(圖3)的力學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良。經(jīng)以上分析，本發(fā)明提出一種采用含上下兩個(gè)獨(dú)立橋面(7、6)、且上下兩個(gè)橋面之間通過(guò)兩根連接柱730相連接、下橋面中含有由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層550的特殊的雙層微橋8 (圖3)制作的太赫茲探測(cè)器或紅外探測(cè)器微測(cè)輻射熱計(jì)(9)，能夠提高微測(cè)輻射熱計(jì)的光學(xué)(光吸收率增大)、熱學(xué)(溫度均勻性更好)等性能，獲得更優(yōu)的綜合性能，符合太赫茲探測(cè)器或紅外探測(cè)器的需要。并且本發(fā)明提出的雙層微橋8 (圖3)只是在傳統(tǒng)單層I型微橋(圖1)的基礎(chǔ)上添加一些后續(xù)的旋涂、光刻、鍍膜等傳統(tǒng)工藝，技術(shù)難度不大、有利于器件的大規(guī)模制造。
權(quán)利要求
1.一種雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，包括微橋結(jié)構(gòu)，該微橋結(jié)構(gòu)由上橋面和下橋面兩個(gè)獨(dú)立的橋面所組成，所述上橋面設(shè)有一層或多層光吸收材料，下橋面包含支撐與絕緣層、金屬電極、熱敏電阻薄膜、鈍化及調(diào)控層，下橋面與襯底之間形成下層光學(xué)諧振腔，上橋面及下橋面之間形成上層光學(xué)諧振腔，其特征在于，上橋面和下橋面之間由兩根連接柱相連接，且下橋面的表面設(shè)置有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，其特征在于，所述上橋面由一層光吸收材料構(gòu)成時(shí)，所述光吸收材料為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、非晶硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氮化硅和氧化硅復(fù)合薄膜五種薄膜材料當(dāng)中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，其特征在于，所述上橋面設(shè)有多層光吸收材料所時(shí)，結(jié)構(gòu)為氮化硅、氧化硅、非晶硅、氮氧化硅、氮化硅與氧化硅復(fù)合膜當(dāng)中的一種和金屬層交叉構(gòu)成的一層或多層復(fù)合薄膜所組成，其中，復(fù)合膜中的金屬為金屬Al、或金屬 Fe, Co, Ni, Ti, TiNx, TiOx, V、VOx, VNx, Cr、Pt、Au、Cu、Ag、NiCr 合金當(dāng)中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，其特征在于，所述下橋面共包含五層薄膜材料，位置關(guān)系如下下橋面的最底層是一層非晶氮化硅薄膜，作為微橋的支撐與絕緣層；往上第二層是一層熱敏電阻薄膜、往上第三層是金屬電極；往上第四層是另一層非晶氮化硅薄膜，作為電極和熱敏薄膜的鈍化保護(hù)及應(yīng)力調(diào)控層；往上第五層是由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層，覆蓋在非晶氮化硅鈍化層的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，其特征在于，所述下橋面共包含五層薄膜材料，位置關(guān)系如下下橋面的最底層是一層非晶氮化硅薄膜，作為微橋的支撐與絕緣層；往上第二層是金屬電極；往上第三層是熱敏電阻薄膜；往上第四層是另一層非晶氮化硅薄膜，作為電極和熱敏薄膜的鈍化層以及器件應(yīng)力的調(diào)控層；往上第五層是由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層，覆蓋在非晶氮化硅鈍化層的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5任一所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，其特征在于，所述的金屬電極為金屬 Al、或金屬 Au、Ti、TiN,、TiSix, Tiffx, W、WSir、Ni、NiSir、Ta、TaNr、Fe、Pt、Cu、Ag、 NiCr合金當(dāng)中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5任一所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，其特征在于，所述的熱敏電阻材料為氧化釩薄膜、或氧化鈦薄膜、非晶硅薄膜、氧化釩復(fù)合膜、氧化鈦復(fù)合薄膜、非晶硅復(fù)合膜當(dāng)中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5任一所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，其特征在于，所述的熱量傳輸層為金屬 Al、或金屬 Au、Ti、TiN,、TiSix, Tiffx, W、WSir、Ni、NiSir、Ta、TaNr、Fe、Pt、Cu、Ag、 NiCr合金當(dāng)中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)清洗含有集成電路的單晶硅片襯底，利用反應(yīng)器沉積一層厚度為100—2500nm的非晶二氧化硅膜作為鈍化層；2)在二氧化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積一層厚度為50—IOOOnm的金屬鋁，作為微橋的反射層；3)在上述金屬鋁的表面光刻出懸浮微橋的橋墩?qǐng)D形，刻蝕該金屬鋁層至下面的二氧化硅鈍化層，形成微橋橋墩孔和金屬鋁孤島；4)在上述金屬鋁孤島的表面，旋涂第一層厚度為1一10 μ m的光敏聚酰亞胺薄膜；5)對(duì)第一層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和懸浮微橋的橋墩孔；6)在第一層聚酰亞胺薄膜孤島和橋墩孔的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第一層非晶氮化硅膜，厚度為10—1500 nm，作為微橋的支撐與絕緣材料；7)利用反應(yīng)器，在非晶氮化硅支撐膜的表面，制備厚度為5—2000nm的微橋的熱敏電阻薄膜；8)利用反應(yīng)器，在熱敏電阻薄膜的表面，沉積微橋下橋面的第一層金屬，厚度為10— 1000 nm,圖形化，作為微橋的電極；9)利用反應(yīng)器，在金屬電極和熱敏電阻薄膜的表面，沉積微橋下橋面的第二層非晶氮化硅膜，厚度為10—1500 nm，作為電極和熱敏薄膜的鈍化層、以及器件應(yīng)力的調(diào)控層；10)在非晶氮化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第二層金屬，厚度為 10—1000 nm，圖形化，作為熱量的傳輸層；11)在上述復(fù)合薄膜的表面光刻出懸浮微橋下橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該復(fù)合薄膜層至第一層聚酰亞胺層，形成懸浮微橋的下橋面、橋腿和橋墩?qǐng)D形；12)在下橋面由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的表面，旋涂微橋的第二層厚度為1一10μπι的光敏聚酰亞胺薄膜；13)對(duì)第二層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔；14)在第二層聚酰亞胺薄膜孤島的表面和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔中，利用反應(yīng)器沉積微橋的光吸收材料；15)在上述光吸收薄膜的表面光刻出懸浮雙層微橋上橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該薄膜層至第二層聚酰亞胺層，形成懸浮雙層微橋的上橋面圖形；16)采用氧等離子體去除上下兩個(gè)橋面和橋腿圖形下方的第一層及第二層聚酰亞胺薄膜，形成獨(dú)立的上下兩個(gè)空腔、上下兩個(gè)橋面，構(gòu)成雙層微測(cè)輻射熱計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層微測(cè)輻射熱計(jì)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)清洗含有集成電路的單晶硅片襯底，利用反應(yīng)器沉積一層厚度為100—2500nm的非晶二氧化硅膜作為鈍化層；2)在二氧化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積一層厚度為50—1000nm的金屬鋁，作為微橋的反射層；3)在上述金屬鋁的表面光刻出懸浮微橋的橋墩?qǐng)D形，刻蝕該金屬鋁層至下面的二氧化硅鈍化層，形成微橋橋墩孔和金屬鋁孤島；4)在上述金屬鋁孤島的表面，旋涂第一層厚度為1一10μ m的光敏聚酰亞胺薄膜；5)對(duì)第一層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和懸浮微橋的橋墩孔；6)在第一層聚酰亞胺薄膜孤島和橋墩孔的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第一層非晶氮化硅膜，厚度為10—1500 nm，作為微橋的支撐與絕緣材料；7)利用反應(yīng)器，在非晶氮化硅支撐膜的表面，沉積微橋下橋面的第一層金屬，厚度為 10—1000 nm,圖形化，作為微橋的電極；8)對(duì)電極進(jìn)行反濺之后，利用反應(yīng)器制備厚度為5—2000 nm的微橋的熱敏電阻薄膜；9)利用反應(yīng)器，在金屬電極和熱敏電阻薄膜的表面，沉積微橋下橋面的第二層非晶氮化硅膜，厚度為10—1500 nm，作為電極和熱敏薄膜的鈍化層、以及器件應(yīng)力的調(diào)控層；10)在非晶氮化硅鈍化層的表面，利用反應(yīng)器沉積微橋下橋面的第二層金屬，厚度為 10—1000 nm，圖形化，作為熱量的傳輸層；11)在上述復(fù)合薄膜的表面光刻出懸浮微橋下橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該復(fù)合薄膜層至第一層聚酰亞胺層，形成懸浮微橋的下橋面、橋腿和橋墩?qǐng)D形；12)在下橋面由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層的表面，旋涂微橋的第二層厚度為1一10μπι的光敏聚酰亞胺薄膜；13)對(duì)第二層聚酰亞胺薄膜進(jìn)行光刻處理，形成聚酰亞胺薄膜孤島和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔；14)在第二層聚酰亞胺薄膜孤島的表面和連接上下橋面的兩個(gè)連接柱孔中，利用反應(yīng)器沉積微橋的光吸收材料；15)在上述光吸收薄膜的表面光刻出懸浮雙層微橋上橋面的結(jié)構(gòu)圖形，刻蝕該薄膜層至第二層聚酰亞胺層，形成懸浮雙層微橋的上橋面圖形；16)采用氧等離子體去除上下兩個(gè)橋面和橋腿圖形下方的第一層及第二層聚酰亞胺薄膜，形成獨(dú)立的上下兩個(gè)空腔、上下兩個(gè)橋面，構(gòu)成雙層微測(cè)輻射熱計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙層微測(cè)輻射熱計(jì)，包括微橋結(jié)構(gòu)，該微橋結(jié)構(gòu)由上橋面和下橋面兩個(gè)獨(dú)立的橋面所組成，所述上橋面設(shè)有一層或多層光吸收材料，下橋面包含支撐與絕緣層、金屬電極、熱敏電阻薄膜、鈍化及調(diào)控層，下橋面與襯底之間形成下層光學(xué)諧振腔，上橋面及下橋面之間形成上層光學(xué)諧振腔，其特征在于，上橋面和下橋面之間由兩根連接柱相連接，且下橋面的表面設(shè)置有一層由金屬構(gòu)成的熱量傳輸層。這種雙層微橋一方面具有較高的光吸收率和填充因子，另一方面還具有較高的溫度均勻性和力學(xué)穩(wěn)定性。這種雙層微測(cè)輻射熱計(jì)及其制備方法能克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提高了器件的工作性能，適宜大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B81C1/00GK102393252SQ20111029917
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者何瓊, 敖天宏, 楊卓, 樊泰君, 蔣亞?wèn)|, 許向東, 陳超, 馬春前, 黃龍 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)