[发明专利]一种MEMS红外光源及其制备方法

权利要求书

1.一种MEMS红外光源，其特征在于，从下到上依次包括衬底、支撑薄膜、加热层和辐射层，所述加热层表面通过刻蚀形成加热电阻结构，所述辐射层位于加热电阻结构上方，所述衬底上开设上下贯穿所述衬底的空腔，所述空腔的横截面积大于所述辐射层的面积，所述支撑薄膜位于所述空腔上方边缘的位置处为波纹膜结构。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS红外光源，其特征在于，所述支撑薄膜为单层薄膜，所述单层薄膜为氧化硅薄膜或氮化硅薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS红外光源，其特征在于，所述支撑薄膜为双层薄膜，所述双层薄膜包括位于下层的氧化硅薄膜和位于上层的氮化硅薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种MEMS红外光源，其特征在于，所述衬底为硅材料，所述加热层为铂金属，所述辐射层为铂黑、碳纳米管或多孔硅。

5.一种如权利要求2所述的一种MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择一硅晶圆作为衬底；

(2)在硅晶圆上表面用于形成波纹膜结构的区域进行刻蚀，形成凹槽结构；

(3)在硅晶圆上沉积氧化硅薄膜或氮化硅薄膜；

(4)在氧化硅薄膜或氮化硅薄膜上生长加热层，并进行金属剥离形成加热电阻结构；

(5)在硅晶圆背面进行干法刻蚀或湿法腐蚀形成空腔，并在加热层的加热电阻结构上方沉积辐射层。

6.一种如权利要求2所述的一种MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择一硅晶圆作为衬底；

(2)在硅晶圆上表面沉积氧化硅薄膜或氮化硅薄膜，并在用于形成波纹膜结构的区域进行刻蚀，形成凹槽结构；

(3)在氧化硅薄膜或氮化硅薄膜上生长加热层，并进行金属剥离形成加热电阻结构；

(4)在硅晶圆背面进行干法刻蚀或湿法腐蚀形成空腔，并在加热层的加热电阻结构上方沉积辐射层。

7.一种如权利要求3所述的一种MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择一硅晶圆作为衬底；

(2)在硅晶圆上表面用于形成波纹膜结构的区域进行刻蚀，形成凹槽结构；

(3)在硅晶圆上沉积氧化硅薄膜，并在氧化硅薄膜上沉积氮化硅薄膜；

(4)在氮化硅薄膜上生长加热层，并进行金属剥离形成加热电阻结构；

(5)在硅晶圆背面进行干法刻蚀或湿法腐蚀形成空腔，并在加热层的加热电阻结构上方沉积辐射层。

8.一种如权利要求3所述的一种MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择一硅晶圆作为衬底；

(2)在硅晶圆上表面沉积氧化硅薄膜，并在用于形成波纹膜结构的区域进行刻蚀，形成凹槽结构；

(3)在氧化硅薄膜上沉积氮化硅薄膜；

(4)在氮化硅薄膜上生长加热层，并进行金属剥离形成加热电阻结构；

(5)在硅晶圆背面进行干法刻蚀或湿法腐蚀形成空腔，并在加热层的加热电阻结构上方沉积辐射层。

9.根据权利要求5或6或7或8所述的一种MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，所述加热层采用蒸镀或溅射方法生长，所述辐射层采用涂覆或电镀方法沉积，所述氧化硅薄膜或氮化硅薄膜采用PECVD技术形成。

10.根据权利要求8所述的一种MEMS红外光源的制备方法，其特征在于，所述氧化硅薄膜采用RIE或者ICP方法进行刻蚀形成凹槽结构。