[发明专利]自供电射频收发组件中硅基热电-光电集成微传感器

摘要

自供电射频收发组件中硅基热电-光电集成微传感器放置在射频功率放大器的顶部，它是由几个相同传感器模块组成的阵列结构。其中每个传感器模块由许多组热电偶串联连接。传感器的热端放置在功率放大器热量集中的部位（散热板），而冷端远离热量集中的部分且紧靠金属外壳（热沉板），以达到冷热两端形成较大温差。基于Seebeck效应在传感器阵列上产生直流电压的输出，该直流电压对充电电池进行充电储能；在传感器的半导体热偶臂的顶部制作一个PN结，并构成电流通路正向有序排列，并在PN结上方的热沉板开孔以增加光照面积，形成可以收集光能的光电式微传感器。能够同时收集光能、热能的能量实现自供电。相比传统的收集单一能量的自供电传感器。

主权项

一种自供电射频收发组件中硅基热电‑光电集成微传感器，该微传感器放置在射频功率放大器的顶部，其特征是该集成微传感器由多个传感器（1）并列连接构成，传感器（1）由多个热电偶通过金属线（10）串联而成，而热电偶主要部分是N⁺多晶硅的半导体臂（11）和Al的金属臂（12）构成；采用掺杂的P型多晶硅构成半导体臂（11）和Al的金属臂（12）的顶部连接线（2），P型多晶硅构成的顶部连接线（2）与N型掺杂的多晶硅构成PN结（3），顶部连接线（2）与Al的金属臂（12）形成欧姆接触作为热电偶的冷端（4），半导体臂（11）与金属线（10）形成欧姆接触作为热电偶的热端（5），传感器（1）以硅衬底（6）为基底，中间的SiO₂层（7）为隔热层用以防止收集到的热能向基底（6）传输，硅衬底（6）以下是导热板（9），上层覆盖热沉板（8），硅衬底（6）与SiO₂层（7）同为支撑材料，起到支撑热沉板（8）的功能，导热板（9）下面接射频收发组件的散热板作为传感器的热端，热沉板（8）作为传感器的冷端，热沉板（8）表面光刻有圆形通孔用以通过光照，圆通孔间距相同其正下方为PN结（3）用以接收光能从而转换成电能，传感器外围辅以大电容及稳压电路(13)，所获得的稳定直流电压，供给电路自身使用，实现了自供电。