应用于MEMS热电堆红外探测器的超表面吸收体OA
Metasurface Absorber for Application to MEMS Thermopile Infrared Detectors
随着红外技术的不断发展和应用需求的不断增加,MEMS热电堆红外探测器作为目前应用最广泛的红外探测器之一,其关键性能也需进一步提升.设计了一种可集成于MEMS热电堆热端吸收区的超表面吸收体,在8～12 μm宽波段内,红外吸收率可达到75%.将结构单元进行2×3阵列后,可在140 μs内使表面温度提升28 mK.该超表面吸收体整体厚度仅362 nm,不影响MEMS热电堆芯片悬浮支撑膜的机械性能,且制备工艺与MEMS热电堆兼容,可为实现与超表面结合的高性能MEMS热电堆芯片的大批量生产提供有力参考.
With the continuous development of infrared technology and increasing application demands,the key performance of MEMS thermopile infrared detectors,as one of the most widely used infrared detectors,needs to be further improved.A metasurface absorber that are integrated into the absorption region at the hot end of the MEMS thermopile is designed,and the infrared absorption reaches 75%in the 8～12 μm wide band.The surface temperature is increased by 28 mK in 140 μs by a 2×3 array of structural units,and the overall thickness is only 362 nm,and the preparation process is compatible with MEMS thermopiles,which provides a strong reference for realizing the mass production of high-performance MEMS thermopile chips with the combination of the metasurface.
邵泊游;王丙寅;王志强;雷程;李丰超
中北大学 微纳器件与系统教育部重点实验室,山西 太原 030051内蒙动力机械研究所,内蒙古 呼和浩特 010010内蒙动力机械研究所,内蒙古 呼和浩特 010010中北大学 微纳器件与系统教育部重点实验室,山西 太原 030051中北大学 微纳器件与系统教育部重点实验室,山西 太原 030051
信息技术与安全科学
超表面热电堆红外探测器红外吸收有限元分析
metasurfacethermopileinfrared detectorinfrared absorptionfinite element analysis
《测试技术学报》 2026 (2)
185-192,8
国家自然科学基金资助项目(62301509,62304209)山西省基础研究计划资助项目(202203021222079,20210302123203)山西省科技重大专项"揭榜挂帅"项目(202301030201003)
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