基于纳米铂黑材料的超高辐射率MEMS红外光源研究

作     者：树东生 陶继方 徐茂森 赵佳 李炎 张小水 SHU Dongsheng;TAO Jifang;XU Maosen;ZHAO Jia;LI Yan;ZHANG Xiaoshui

作者机构：山东大学信息科学与工程学院山东青岛266000 山东大学激光与红外系统集成技术教育部重点实验室山东青岛266000 汉威科技集团股份有限公司河南郑州450000 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(SQ2019YFB200002) 

出 版 物：《传感器与微系统》 (Transducer and Microsystem Technologies)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      码：39-42,51页

摘      要：本文基于微机电系统(MEMS)设计和加工技术,研制了一种高辐射率、低功耗、高调制速率的MEMS红外(IR)光源,通过在工艺中引入高可靠的纳米铂黑(Pt-black)材料作为红外辐射层,在2~14μm光谱范围内成功实现了99.5%以上的平均辐射效率。在5V驱动电压下,该MEMS红外光源的辐射区温度达到407℃,响应时间(T90)为17ms,在10Hz和100Hz工作频率下的调制深度分别达到100%和42%。最后,把该MEMS红外光源芯片集成在一种微型二氧化碳(CO_(2))气体传感器样机中进行了实验验证,结果表明:该器件具备良好的辐射特性和温度特性。该MEMS红外光源可以用于常规的CO_(2)和甲烷(CH_(4))气体检测,以及二氧化硫(SO_(2))、硫化氢(H_(2)S)、六氟化硫(SF_(6))、氨气(NH_(3))等多种工业气体检测。

主 题 词：微机电系统 微型红外光源 红外气体传感器 微机电系统红外光源 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.13873/J.1000-9787(2024)03-0039-04

馆 藏 号：203126627...