MEMS红外热电堆传感器芯片结构优化研究

来源：激光与红外杂志2025年第5期北京时间：

作者：钱松松

单位：1.莆田学院 新工科产业学院,福建 莆田 351100；2.福建农林大学 机电工程学院,福建 福州 350108；3.西人马联合测控泉州科技有限公司,福建 泉州 362011；

摘要：针对传统四端梁结构的MEMS红外热电堆传感器芯片表面浪费大,导致器件占空比低、性能较低,提出了一种改进型四端梁结构。该结构通过将吸收层与热电偶层分层布置和将热电偶条沿芯片正方形边长垂直排布,优化芯片机构设计,从而有效地增大热电堆的吸收区面积,提高器件占空比。通过应用COMSOL软件仿真分析比较了两种结构的温度分布和电压分布情况。对流片后的样品开展测试,测试结果表明:新型四端梁结构芯片的响应率、探测率等关键性能参数较传统四端梁结构均有较大提升,该结论与仿真结论相吻合。

关键词：热电堆红外传感器;四端梁结构;COMSOL仿真;结构优化

基金资助：福建省科技厅高校产学合作项目(No.2021H6038)；莆田市科技项目(No.2020GJGZ001)资助。