[发明专利]辐射功率传感器芯片

说明书

本申请涉及一种辐射功率传感器芯片。每个第二热电结构与每个第一热电结构首尾依次直接连接，形成多个依次串联连接的电偶对，不需要通过其他导电材料就可以实现连接。并且，多个第一热电结构、多个第二热电结构、吸收辐射功率结构以及自校准结构均设置在同一平面，不需要中间热传输结构就可以实现辐射功率吸收热传导和自校准加热传导至多个热端连接点(即热电堆热端)。通过辐射功率传感器芯片可以实现热电堆热端分别与吸收辐射功率结构和自校准结构之间的快速热传导，缩短了热传递链，且响应快速，进而提高了检测效率。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别是涉及一种辐射功率传感器芯片。

背景技术

辐射功率是一种以辐射形式发射、转移，或接收的功率，描述了物体辐射本领的物理量。一个物体辐射本领越大，对外来辐射的吸收能力也越强。辐射功率传感器是针对辐射性质的功率进行测试的器件，比如光辐射、红外辐射、THz辐射、射线辐射等。辐射功率传感器实现高频辐射功率转化为直流功率，并使用直流功率对辐射功率传感器进行校准。

辐射功率传感器在测温、功率测量和计量方面具有广泛的应用，形式多种多样，芯片级的传感器件具有功能集成化高、体积小、便携性高和易于形成传感数据网络等特点，更是研究的热点。然而，传统的辐射功率传感器芯片中，功率吸收转换过程、热量传导过程以及自校准过程的传递链偏长，进而导致了传统辐射功率传感器芯片的检测效率偏低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种辐射功率传感器芯片。

本申请提供一种辐射功率传感器芯片。所述辐射功率传感器芯片包括基底、多个间隔设置的第一热电结构、多个间隔设置的第二热电结构、吸收辐射功率结构以及自校准结构。多个间隔设置的所述第一热电结构和多个间隔设置的所述第二热电结构位于所述基底的第一表面。多个所述第一热电结构与多个所述第二热电结构交替设置并一一对应首尾连接。所述第一热电结构与所述第二热电结构在同一侧的连接点形成热端连接点。所述吸收辐射功率结构位于所述第一表面。所述吸收辐射功率结构靠近所述热端连接点设置。所述自校准结构位于所述第一表面。所述自校准结构间隔位于所述吸收辐射功率结构与所述热端连接点之间。

在一个实施例中，所述吸收辐射功率结构与所述自校准结构的间隔距离大于10纳米且小于10微米。

在一个实施例中，所述自校准结构与所述热端连接点的间隔距离大于10纳米且小于10微米。

在一个实施例中，所述吸收辐射功率结构包括传热结构与吸收结构。所述传热结构位于所述第一表面。所述吸收结构位于所述传热结构远离所述基底的表面。

在一个实施例中，所述自校准结构包括多个第一结构与多个第二结构。多个所述第一结构位于所述传热结构与所述热端连接点之间。多个所述第二结构位于相邻两个所述热端连接点之间。多个所述第一结构与多个所述第二结构交替设置并一一对应首尾连接形成第一通路。

在一个实施例中，所述自校准结构还包括第一自校准电极和第二自校准电极。所述第一自校准电极和所述第二自校准电极分别与所述第一通路的两端连接。

在一个实施例中，所述第一热电结构与所述第二热电结构远离所述热端连接点的连接点形成冷端连接点。

在一个实施例中，所述冷端连接点相对的所述基底的厚度小于所述热端连接点相对的所述基底的厚度。

在一个实施例中，所述辐射功率传感器芯片还包括第一输出电极和第二输出电极。多个所述第一热电结构与多个所述第二热电结构交替设置并一一对应首尾连接形成第二通路。所述第一输出电极和所述第二输出电极分别与所述第二通路两端的所述第一热电结构和所述第二热电结构连接。

在一个实施例中，所述第二热电结构的塞贝克系数与所述第一热电结构的塞贝克系数不同。