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题名一种交叉式圆形MEMS热电堆红外探测器
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作者
白悦杭
雷程
梁庭
宫明峰
王丙寅
陈国锋
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机构
中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室
内蒙古动力机械研究所
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出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第8期1265-1273,共9页
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基金
山西省重点研发计划项目(202102030201001,202102030201009)
山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目(202201030201004)
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文摘
微电子机械系统(MEMS)热电堆红外探测器是非接触测温仪、光谱仪、气体传感器等现代信息探测系统的核心工作器件。研制了一种交叉式排布的圆形热电堆结构,其热偶条形状由传统矩形调整为直角梯形以降低探测器电阻,热端通过交叉式排布延伸至中心温度集中区,同时增大冷端欧姆接触面积并覆盖反射层以降低冷端温度,有效地增大了冷热端温度梯度。测试结果显示,优化后的交叉式圆形MEMS热电堆探测器距黑体辐射面3 cm处响应电压为22.673 mV,响应率为47.5 V/W,探测率为1.01×10^(8)cm·Hz^(1/2)·W^(-1),相对于传统圆形热电堆探测器的18.649 mV、39.1 V/W和0.852 cm·Hz^(1/2)·W^(-1)分别提升了21.57%、21.48%和18.5%。给出了热电堆探测器结构设计、仿真结果、制作工艺以及测试结果,为热电堆红外探测器的优化设计提供了参考。
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关键词
微电子机械系统(MEMS)
热电堆
红外探测器
交叉排布
梯形热偶条
冷端设计
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Keywords
micro-electromechanical system(MEMS)
thermopile
infrared detector
cross arrangement
trapezoidal thermocouple strip
cold end design
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分类号
TN215
[电子电信—物理电子学]
TH703
[机械工程—仪器科学与技术]
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