热电堆红外传感器的中国"芯"突破封锁,实现产业自主可控

• 作者: 杜莹
• 来源期刊: 科技纵览
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 本期关注
• 页码范围: 66-68
• 页数: 3页
• 语种: 中文

摘要

人类为了从外界获取信息,必须借助感觉器官.随着科学技术的发展和社会的进步,为了助力人类进一步认识自然和改造自然,热电堆红外测温传感器等一系列"电子五官"应运而生. 热电堆红外传感器芯片的典型结构及工作原理如图1、图2所示.传感器芯片中间是红外吸收层,负责吸收外界红外辐射,红外吸收层及其附近位置构成热电堆的热区.由于热区悬浮在硅衬底上,热区和硅衬底之间实现了良好的热绝缘,因此吸收区吸收的红外辐射被转换成热量从而导致热区的温度上升.热电堆的冷区则位于硅衬底上,由于硅单晶具有良好的导热特性,冷区可以与环境的温度保持一致,所以热区与冷区之间就存在一个温度梯度.在无需偏置的情况下,通过热电材料的塞贝克效应可以将温度差转换成电压直接输出.所以,热电堆红外传感器芯片探测红外信号的过程就是一个"光-热-电"两级传感转换的过程.同时为了增加器件的输出电压,热电堆一般采用多个热电偶串联结构.