[发明专利]谐振式热红外传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种谐振式热红外传感器，其特征在于：包括谐振振子、红外吸收层和支撑梁；所述红外吸收层位于谐振振子上方；所述支撑梁部分或全部由复合式声子晶体结构组成；

所述复合式声子晶体结构由主声子晶体结构构成；所述主声子晶体结构内部包含有次声子晶体结构；

所述主声子晶体结构的特征尺寸为厘米到微米级别，所对应的声学禁带涵盖从KHz到GHz频段；所述次声子晶体结构的特征尺寸为微米到纳米级别，所对应的声学禁带涵盖从GHz到THz频段；所述复合式声子晶体结构同时具备主声子晶体结构、次声子晶体结构所对应的声学禁带，即能同时具备声波、特声波和热频段声学禁带；

所述谐振振子形状为板；

所述谐振振子能工作在体模态；

所述谐振振子振动模态为宽度伸张，所述复合式声子晶体结构的所述支撑梁位于所述谐振振子宽度方向振动节点位置。

2.根据权利要求1所述的谐振式热红外传感器，其特征在于：所述复合式声子晶体结构中的孔洞为圆柱体、方柱体、棱柱体、球或十字柱体中任一种；所述点柱结构为圆柱体、方柱体、棱柱体、球或十字柱体中任一种。

3.根据权利要求1或2所述的谐振式热红外传感器，其特征在于：所述复合式声子晶体结构包含主声子晶体结构即第一声子晶体结构，所述第一声子晶体结构由含有孔洞或者点柱结构的第一周期性单元组成；所述第一声子晶体结构的特征尺寸为a₁,b₁,c₁,d₁,e₁；a₁＝b₁,0.5a₁≤c₁≤a₁，0.5a₁≤d₁≤0.9a₁,0.5a₁≤e₁≤d₁；

所述第一周期性单元包含有次声子晶体结构，即第二声子晶体结构；所述第二声子晶体结构由含有孔洞或者点柱结构的第二周期性单元组成；所述第二声子晶体结构的特征尺寸为a₂,b₂,c₂,r₂；a₂＝b₂＝c₂，0.4a₂≤r₂＜0.5a₂；

所述第二周期性单元包含有其它声子晶体结构，即第三声子晶体结构和第四声子晶体结构；所述第三声子晶体结构、第四声子晶体结构分别由含有孔洞或者点柱结构的第三周期性单元、第四周期性单元组成；所述第三声子晶体结构和第四声子晶体结构的特征尺寸为a₃,b₃,c₃,r₃,a₃＝b₃＝c₃，0.4a₃≤r₃＜0.5a₃；以及a₄,b₄,c₄,r₄,a₄＝b₄＝c₄，0.4a₄≤r₄＜0.5a₄。

4.根据权利要求1或2所述的谐振式热红外传感器，其特征在于：所述红外吸收层材料为黑硅、氧化硅、氮化硅或氧化硅-氮化硅叠层中任一种。

5.根据权利要求3所述的谐振式热红外传感器，其特征在于：所述红外吸收层材料为黑硅、氧化硅、氮化硅或氧化硅-氮化硅叠层中任一种。

6.根据权利要求1或2或5所述的谐振式热红外传感器，其特征在于：

所述谐振振子驱动及检测方式为静电驱动-电容检测、静电驱动-压阻检测或压电驱动-压电检测中任一种。