[实用新型]一种具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构

权利要求书

1.一种具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，包括硅基底(1)，所述硅基底(1)上设有第一绝缘膜层(2)，其特征在于，所述第一绝缘膜层(2)上设有两个电极焊盘(30)以及多个第一金属电极(3)，多个所述第一金属电极(3)呈行列排布；

所述第一金属电极(3)上方设置有串联连接的多个热电偶对，两个所述电极焊盘(30)分别连接于串联连接的热电偶对的两端；

所述热电偶对上方设有呈行列排布的多个第二金属电极(9)；

其中，所述热电偶对包括垂直于所述硅基底(1)的第一热电偶直柱(5)和第二热电偶直柱(6)，多个所述热电偶直柱呈行列排布，且每一行中的所述第一热电偶直柱(5)与第二热电偶直柱(6)交替布置，每一列中的所述第一热电偶直柱(5)与第二热电偶直柱(6)交替布置，同一行中相邻的所述第一热电偶直柱(5)与第二热电偶直柱(6)之间通过位于二者下方的所述第一金属电极(3)或者通过位于二者上方的所述第二金属电极(9)串联，相邻行中位于前一行末位的所述热电偶直柱与后一行首位的所述热电偶直柱之间通过位于二者下方的所述第一金属电极(3)或者通过位于二者上方的所述第二金属电极(9)串联；

所述第二金属电极(9)上方设有吸收层(10)，所述吸收层(10)上方设有红外吸收层(11)。

2.根据权利要求1所述的具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，其特征在于，所述第一热电偶直柱(5)和所述第二热电偶直柱(6)的周围为空隙。

3.根据权利要求1所述的具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，其特征在于，位于同一行的所述第一金属电极(3)与第二金属电极(9)中，所述第二金属电极(9)在行方向上与第一金属电极(3)部分错开，且二者在硅基底(1)所在平面上的垂直投影部分重叠；

各所述热电偶直柱在基底所在平面上的垂直投影位于其所对应的第一金属电极(3)及第二金属电极(9)在基底所在平面上的垂直投影内。

4.根据权利要求1所述的具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，其特征在于，每一行中的所述第一热电偶直柱(5)与第二热电偶直柱(6)的总数为偶数个；

两个所述电极焊盘(30)分别位于第一金属电极(3)阵列的同一侧；

位于两个所述电极焊盘(30)之间的首列第一金属电极(3)以及位于末列的所述第一金属电极(3)在列方向延伸跨接两行；

多个所述第二金属电极(9)呈矩阵排布。

5.根据权利要求1所述的具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，其特征在于，每一行中的所述第一热电偶直柱(5)与第二热电偶直柱(6)的总数为奇数个；

两个所述电极焊盘(30)分别位于第一金属电极(3)阵列的同一侧；

位于两个所述电极焊盘(30)之间的首列第一金属电极(3)在列方向延伸跨接两行；

位于末列的所述第二金属电极(9)在列方向延伸跨接两行。

6.根据权利要求1所述的具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，其特征在于，所述第一绝缘膜层(2)上方还设置有第二绝缘膜层(4)，所述第二绝缘膜层(4)上在所述第一金属电极(3)位置对应各热电偶直柱设置有多个通孔，所述第一热电偶直柱(5)以及所述第二热电偶直柱(6)的下端穿过所述第二绝缘膜层(4)上的通孔与所述第一金属电极(3)电性连接。

7.根据权利要求6所述的具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，其特征在于，所述第一绝缘膜层(2)为二氧化硅薄膜，所述第二绝缘膜层为二氧化硅薄膜或者氮化硅薄膜。

8.根据权利要求1所述的具有垂直排列热电偶的MEMS热电堆结构，其特征在于，所述第一热电偶直柱(5)以及所述第二热电偶直柱(6)的上方、所述吸收层(10)的下方还设置有第三绝缘膜层(8)，所述第二金属电极(9)穿过所述第三绝缘膜层(8)上设置的通孔与所述第一热电偶直柱(5)以及所述第二热电偶直柱(6)的上端电性连接。