[发明专利]具有热天线的感测器件和用于感测电磁辐射的方法

权利要求书

1.一种感测器件，包括：包括电阻材料的热天线，其中，所述热天线具有其大小是微米或亚微米的量级的至少一个横截面，以及其中，所述热天线被布置为接收电磁辐射并且把所述电磁辐射直接转换为热。

2.根据权利要求1的感测器件，其中，所述热天线被配置为使得作为所述电磁辐射直接转换为热的结果在所述热天线中产生的热在幅度上超过作为所述电磁辐射的结果在所述热天线中产生的电流流动的结果在所述热天线中产生的热。

3.根据权利要求1的感测器件，其中，所述热天线被布置为把红外辐射转换为热。

4.根据权利要求1的感测器件，其中，所述热天线被布置为把太赫兹辐射转换为热。

5.根据权利要求1的感测器件，其中，所述热天线被布置为转换从毫米辐射和射频辐射中选出的辐射。

6.根据权利要求1的感测器件，进一步包括：

支撑元件，被布置为支撑保持元件；

热传感器，被布置为产生响应于所述热天线的受感测区域的温度的检测信号；

其中，所述保持元件被布置为：

支撑所述热天线和所述热传感器；以及

使所述热天线和所述热传感器与所述支撑元件热隔离；以及

读出电路，其电气耦接到所述热传感器，所述读出电路被布置为接收所述检测信号以及处理所述检测信号以提供关于由所述热天线直接转换为热的所述电磁辐射的信息；以及

其中，所述热传感器和所述热天线与所述支撑元件在空间上分隔。

7.根据权利要求6的感测器件，其中，所述热天线被布置为用作用于出自红外频率范围和太赫兹频率范围中至少一个频率范围的带通滤波器。

8.根据权利要求7的感测器件，其中，所述热天线被布置为用作用于所述红外频率范围以及用于所述太赫兹频率范围的带通滤波器。

9.根据权利要求7的感测器件，其中，所述热天线比所述热传感器大。

10.根据权利要求7的感测器件，其中，所述热天线比所述热传感器大至少三倍。

11.根据权利要求7的感测器件，其中，所述热天线和所述热传感器中的每一个与所述支撑元件之间的空间分隔通过采用微机电系统（MEMS）的微加工工艺获得。

12.根据权利要求7的感测器件，其中，所述热天线和所述热传感器中的每一个与所述支撑元件之间的空间分隔通过采用纳机电系统（NEMS）的纳加工工艺获得。

13.根据权利要求7的感测器件，其中，所述热传感器是二极管。

14.根据权利要求7的感测器件，其中，所述热传感器是晶体管。

15.根据权利要求14的感测器件，其中，所述晶体管是金属氧化物半导体（MOS）晶体管，并且所述MOS晶体管被布置为产生所述检测信号时在亚阈值区运行。

16.根据权利要求14的感测器件，其中，所述晶体管是金属氧化物半导体（MOS）晶体管，并且所述MOS晶体管被布置为产生所述检测信号时在亚阈值区外运行。

17.根据权利要求14的感测器件，其中，所述MOS晶体管的漏极和栅极端子连接到一个互连；以及其中，所述MOS晶体管的体和源极端子连接到另一个互连。

18.根据权利要求7的感测器件，其中，所述支撑元件形成在氧化层上。

19.根据权利要求7的感测器件，其中，所述支撑元件形成在氧化层上，以及所述读出电路是互补金属氧化物半导体（CMOS）读出电路。

20.根据权利要求7的感测器件，其中，所述支撑元件包括氧化层。

21.根据权利要求7的感测器件，其中，所述支撑元件包括硅锗层。

22.根据权利要求7的感测器件，进一步包括与所述热天线隔开的电磁反射体。

23.根据权利要求7的感测器件，进一步包括与所述热天线隔开受关注电磁辐射波长的四分之一的反射体。

24.根据权利要求7的感测器件，进一步包括与所述热天线隔开的反射体，其中，所述热天线面对所述反射体。