[发明专利]电调制MEMS 红外光源及其制备方法

权利要求书

1.一种电调制MEMS红外光源，其特征在于，包含：衬底、支撑薄膜层、发热电极；

其中，所述支撑薄膜层覆盖于所述衬底之上，所述衬底与所述支撑薄膜层的连接采用四边固支结构；

所述发热电极固定在所述支撑薄膜层之上，位于所述衬底中间被挖空的部分。

2.根据权利要求1所述的电调制MEMS红外光源，其特征在于，所述衬底为单晶硅衬底。

3.根据权利要求1所述的电调制MEMS红外光源，其特征在于，所述支撑薄膜层采用氮化硅和二氧化硅复合膜，或者采用低应力SiN_X单膜。

4.根据权利要求1所述的电调制MEMS红外光源，其特征在于，所述发热电极为铂金或者镍铬合金电极。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电调制MEMS红外光源，其特征在于，还包含：光子晶体层；

所述光子晶体层覆盖于所述发热电极、支撑薄膜层除了发热电极之外的部分之上。

6.根据权利要求5所述的电调制MEMS红外光源，其特征在于，所述光子晶体为二维光子晶体，选用三角形结构、四边形结构和六角形结构中的任一种。

7.根据权利要求5所述的电调制MEMS红外光源，其特征在于，所述光子晶体为金属和电介质光子晶体；

其中，所述光子晶体的高介电常数介质材料为银、金、铜、铝中的任一种；

所述光子晶体的低介电常数介质材料为硅、二氧化硅、氮化硅中的任一种。

8.一种电调制MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上制备支撑薄膜层；

在所述支撑薄膜层上制备发热电极；

体硅刻蚀，实现薄膜释放，得到所述衬底和所述支撑薄膜层之间的四边固支结构。

9.根据权利要求8所述的电调制MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，所述衬底为单晶硅衬底。

10.根据权利要求8所述的电调制MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，所述支撑薄膜层采用氮化硅和二氧化硅复合膜；

在所述衬底上制备支撑薄膜层的步骤中，包含以下子步骤：

对所述衬底进行双面热氧化，得到二氧化硅层作为应力缓冲层；

在所述二氧化硅层上采用低压化学气相沉积LPCVD法淀积氮化硅层，和二氧化硅SiO₂层一起组成支撑薄膜层；

在所述支撑薄膜层上制备发热电极的步骤中，包含以下子步骤：

磁控溅射钛层和铂金层；

采用剥离Lift-off方法得到图形化的发热电极，并惰性氛围退火；

其中，铂金层作为发热电极，钛层作为铂金发热电极的黏附层。

11.根据权利要求10所述的电调制MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，在所述支撑薄膜层上制备发热电极的步骤之后，还包含如下步骤：

采用等离子体增强化学气相沉积PECVD法淀积氮化硅Si₃N₄或二氧化硅SiO₂；

采用反应离子刻蚀RIE法反刻氮化硅Si₃N₄或二氧化硅SiO₂，得到电极引脚。

12.根据权利要求8所述的电调制MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，所述支撑薄膜层采用低应力SiN_X单膜。

在所述衬底上制备支撑薄膜层的步骤中，采用等离子体增强化学气相沉积PECVD法淀积SiN_X介质层，作为支撑薄膜层。

在所述支撑薄膜层上制备发热电极的步骤中，包含以下子步骤：

磁控溅射钛层和铂金层；

采用剥离Lift-off方法得到图形化的发热电极后，惰性氛围退火；

其中，铂金层作为发热电极，钛层作为铂金发热电极的黏附层。

13.根据权利要求8所述的电调制MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，在所述支撑薄膜层上制备发热电极的步骤之后，还包含如下步骤：

采用氧离子轰击辐射表面，对辐射面进行糙化处理。