一种交叉式圆形MEMS热电堆红外探测器

作者：白悦杭; 雷程^*; 梁庭; 宫明峰; 王丙寅; 陈**

来源：微纳电子技术, 2023, 60(08): 1265-1273.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2023.08.012

• 微电子机械系统(MEMS)
• 热电堆
• 红外探测器
• 交叉排布
• 梯形热偶条
• 冷端设计

微电子机械系统(MEMS)热电堆红外探测器是非接触测温仪、光谱仪、气体传感器等现代信息探测系统的核心工作器件。研制了一种交叉式排布的圆形热电堆结构，其热偶条形状由传统矩形调整为直角梯形以降低探测器电阻，热端通过交叉式排布延伸至中心温度集中区，同时增大冷端欧姆接触面积并覆盖反射层以降低冷端温度，有效地增大了冷热端温度梯度。测试结果显示，优化后的交叉式圆形MEMS热电堆探测器距黑体辐射面3 cm处响应电压为22.673 mV,响应率为47.5 V/W,探测率为■,相对于传统圆形热电堆探测器的18.649 mV、39.1 V/W和■分别提升了21.57%、21.48%和18.5%。给出了热电堆探测器结构设计、仿真结果、制作工艺以及测试结果，为热电堆红外探测器的优化设计提供了参考。

• 单位
  中北大学