[发明专利]高性能MEMS红外传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能MEMS红外传感器，包括衬底(1)，在所述衬底(1)的正面设置正面感应吸收结构体，在所述衬底(1)的背面设置与正面感应吸收结构体正对应的背腔(12)；所述正面感应吸收结构体包括红外吸收层(10)，其特征是：在所述红外吸收层(10)上设置红外吸收纳米森林(13)，所述红外吸收纳米森林(13)支撑在红外吸收层(10)上。

2.根据权利要求1所述的高性能MEMS红外传感器，其特征是：在所述红外吸收纳米森林(13)上设置红外吸收纳米森林金属颗粒(14)，以通过红外吸收纳米森林(13)以及设置于所述红外吸收纳米森林(13)上的红外吸收纳米森林金属颗粒(14)能形成具有表面等离激元效应的光吸收层。

3.一种高性能MEMS红外传感器，包括衬底(1)，在所述衬底(1)的正面设置正面感应结构体，在所述衬底(1)的背面设置与正面感应结构体正对应的背腔(12)；其特征是：在所述正面感应结构体上设置位于吸收区的硅基纳米森林(18)，通过硅基纳米森林(18)与正面感应结构体配合能形成所需的正面感应吸收结构体。

4.根据权利要求3所述高性能MEMS红外传感器，其特征是：在所述硅基纳米森林(18)上设置硅基纳米森林金属颗粒(21)，通过硅基纳米森林(18)以及设置于所述硅基纳米森林金属颗粒(21)能形成具有表面等离激元效应的光吸收层。

5.根据权利要求3所述高性能MEMS红外传感器，其特征是：还包括与所述硅基纳米森林(18)适配的硅基上纳米森林(17)，硅基上纳米森林(17)位于硅基纳米森林(18)上，且所述硅基上纳米森林(17)内的纳米结构与硅基纳米森林(18)内的纳米结构呈一一对应。

6.根据权利要求5所述高性能MEMS红外传感器，其特征是：还包括双纳米森林金属颗粒(20)，所述双纳米森林金属颗粒(20)同时分布于硅基纳米森林(18)以及硅基上纳米森林(17)上，通过硅基纳米森林(18)、硅基上纳米森林(17)以及对应分布的双纳米森林金属颗粒(20)能形成具有表面等离激元效应的光吸收层。

7.根据权利要3或4或5或6所述高性能MEMS红外传感器，其特征是：所述正面感应结构体包括设置于衬底(1)正面上的器件支撑层(2)、位于器件支撑层(2)上的下热偶条层(3)以及位于所述下热偶条层(3)上方的上热偶条层(6)，所述上热偶条层(6)通过热偶条电热绝缘层(5)与下热偶条层(3)绝缘隔离；在所述上热偶条层(6)上覆盖有热隔离层(7)；

在所述热隔离层(7)上设置第一电极体(8)与第二电极体(9)，第一电极体(8)、第二电极体(9)能与上热偶条层(6)、下热偶条层(3)适配电连接，以能形成所需的热偶；

硅基纳米森林(18)内的纳米结构支撑在热隔离层(7)、第一电极体(8)以及第二电极体(9)上。

8.一种高性能MEMS红外传感器的制备方法，其特征是，所述制备方法包括如下步骤：

步骤A1、提供衬底(1)，并在所述衬底(1)的正面制备得到正面感应吸收结构体，所述正面感应吸收结构体包括位于衬底(1)上方的红外吸收层(10)；

步骤A2、在上述红外吸收层(10)上设置红外吸收聚合物层(11)，所述红外吸收聚合物层(11)支撑在红外吸收层(10)上；

步骤A3、对衬底(1)的背面进行进行刻蚀，以得到背腔(12)；

步骤A4、利用红外吸收聚合物层(11)制备得到红外吸收纳米森林(13)。