[发明专利]一种红外传感器以及红外信号强度的检测方法有效
申请号: | 201711337657.7 | 申请日: | 2017-12-14 |
公开(公告)号: | CN108198876B | 公开(公告)日: | 2019-09-13 |
发明(设计)人: | 康晓旭 | 申请(专利权)人: | 上海集成电路研发中心有限公司 |
主分类号: | H01L31/028 | 分类号: | H01L31/028;H01L31/101;G01J5/00 |
代理公司: | 上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31275 | 代理人: | 吴世华;陈慧弘 |
地址: | 201210 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 红外传感器 石墨烯材料 铁电材料层 金属层 红外信号 电极层 红外吸收层 强度检测 热传导层 准确度 灵敏度 有效地 检测 | ||
1.一种红外传感器,其特征在于,所述红外传感器包括:
金属层;
铁电材料层,设置于所述金属层的一侧;
石墨烯材料层,设置于所述铁电材料层的远离所述金属层的一侧;
电极层,设置于所述石墨烯材料层的远离所述铁电材料层的一侧;
红外吸收层,设置于所述电极层远离所述石墨烯材料层的一侧;且所述红外吸收层与所述电极层之间相互间隔不接触;
热传导层,设置于所述铁电材料层、石墨烯材料层以及电极层的外侧,且分别连接所述红外吸收层和所述金属层。
2.如权利要求1所述的红外传感器,其特征在于,所述电极层包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极设置于所述石墨烯材料层远离所述铁电材料层的一侧表面,且分别位于所述石墨烯材料层的两端。
3.如权利要求1所述的红外传感器,其特征在于,所述金属层的面积大于等于所述铁电材料层的面积,且所述金属层的厚度均匀。
4.如权利要求1所述的红外传感器,其特征在于,所述热传导层对所述红外吸收层形成支撑,所述红外吸收层和所述金属层之间形成一空腔,所述铁电材料层、石墨烯材料层以及电极层容置于所述空腔内。
5.如权利要求1所述的红外传感器,其特征在于,所述热传导层和所述金属层一体成型。
6.如权利要求1所述的红外传感器,其特征在于,所述热传导层和所述金属层由铝、钨、钽、氮化钽、铂中的任一种制成。
7.如权利要求1所述的红外传感器,其特征在于,所述铁电材料层由锆钛酸铅压电陶瓷材料或钛酸锶钡材料制成。
8.如权利要求1所述的红外传感器,其特征在于,所述红外传感器还包括衬底,所述衬底包括底面和环绕所述底面的侧壁,所述底面和所述侧壁形成一容置空间,所述侧壁还包括向所述容置空间延伸的夹持部,所述夹持部夹持所述热传导层和所述金属层。
9.如权利要求8所述的红外传感器,其特征在于,所述金属层与所述底面之间相互间隔,形成一隔离空间。
10.一种红外信号强度的检测方法,其特征在于,所述红外信号强度的检测方法包括如下步骤:
提供如权利要求1至9中任一项所述的红外传感器;
在所述红外传感器的金属层和电极层之间施加电压,对所述铁电材料层进行极化;
检测所述石墨烯材料层两端形成的第一电流;
将所述红外传感器置于待检测的红外中;
检测吸收红外后所述石墨烯材料层两端形成的第二电流,并根据所述第一电流和所述第二电流的差值计算所述红外信号的强度。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的