[发明专利]一种微型近红外探测器的制作方法及微型近红外探测器

说明书

本发明属于红外探测器的技术领域，具体涉及一种微型近红外探测器的制作方法，包括：准备以薄膜体声波压电谐振器为基础的传感器；通过滴加或主动捕获的方式，在所述传感器的表面均匀形成金纳米棒的近红外吸收层。本发明通过在传感器表面修饰金纳米棒，利用表面等离子共振效应，有助于提升传感器的光热效应，实现对近红外波段的探测。此外，本发明还公开了一种微型近红外探测器。

技术领域

本发明属于红外探测器的技术领域，具体涉及一种微型近红外探测器的制作方法及微型近红外探测器。

背景技术

红外检测技术通常分为两类：基于光子的红外传感器和基于光热的红外传感器。基于光子的检测器的原理是通过光电导体传感器的表面吸收光子，改变内部电子的能量分布并产生电信号。光电导检测器和光电压检测器是两个常见的基于光子的检测器。这类红外探测器具有很高的信噪比和非常短的响应时间，但是它们都需要庞大的冷却系统作为保证，这使得整个系统十分昂贵且不方便广泛应用。基于光热的红外传感器的原理则是传感器吸收红外辐射的能量，从而引起检测器温度的变化以产生响应。他们不需要冷却设备，因此体积小，功耗低，适用范围广。典型的基于光热的探测器包括辐射热电偶，热电阻探测器和红外谐振器探测器。辐射热电偶和热电阻探测器的灵敏度并不够高，而红外谐振器探测器利用谐振器的光热效应探测红外热辐射，其灵敏度较低且几乎没有对于不同波长光的选择性。

人们开始尝试使用特殊材料或结构修饰光热探测器的表面，利用这些材料或结构来增强光的吸收并转化为热的效应。例如采用聚多巴胺旋涂在传感器表面，能有效增强原传感器对于红外的灵敏度，但对于红外光没有选择性。又如采用超表面来修饰传感器的感应区域，这种方法能有效增强传感器对于红外光的选择性，但其制造步骤复杂且成本高昂，很难大范围得到应用。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种微型近红外探测器的制作方法，通过在传感器表面修饰金纳米棒，利用表面等离子共振效应，有助于提升传感器的光热效应，实现对近红外波段的探测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微型近红外探测器的制作方法，包括：

准备以薄膜体声波压电谐振器为基础的传感器；

通过滴加或主动捕获的方式，在所述传感器的表面均匀形成金纳米棒的近红外吸收层。

作为本发明所述的一种微型近红外探测器的制作方法的一种改进，所述滴加的方式，包括：

将金纳米棒溶液滴加到所述谐振器上表面；

通过控制溶液蒸发环境的温度和湿度，来控制溶液的蒸发速度，使得所述金纳米棒在所述谐振器表面均匀自组装。

作为本发明所述的一种微型近红外探测器的制作方法的一种改进，所述主动捕获的方式，包括：

将所述金纳米棒滴加到所述传感器表面的微小腔体中；

将所述谐振器与预设信号源相连接，通过所述谐振器表面的震动，从溶液中捕获所述金纳米棒到所述传感器表面。

作为本发明所述的一种微型近红外探测器的制作方法的一种改进，所述传感器与所述金纳米棒的长径比相对应。

作为本发明所述的一种微型近红外探测器的制作方法的一种改进，所述传感器采用矩阵式排列。

作为本发明所述的一种微型近红外探测器的制作方法的一种改进，将氮化铝生长在固体装配型谐振器顶电极表面。

作为本发明所述的一种微型近红外探测器的制作方法的一种改进，所述谐振器设置有氮化铝压电层和布拉格反射层。