上述設(shè)計的集成結(jié)構(gòu)中，納米光源AT93C46-10SC也被集成在單一芯片上，窄光源、低功耗的納米結(jié)構(gòu)光源用在氣體檢測中也是迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)，該光源設(shè)想采周納米黑硅與多晶硅結(jié)合，提出設(shè)計如圖8 -10所示的集成式納米紅外光源結(jié)構(gòu)。多晶硅材料的熔點相對較高（約1688K），熱輻射效率優(yōu)于單晶硅材料，且與MEMS加工工藝（如刻蝕、離子注入摻雜等）有良好的兼容性，但是多晶硅材料在高溫條件下容易發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象，因此我們提出采用硼離子注入技術(shù)對多晶硅薄膜層進行摻雜改性，抑制多晶硅再結(jié)晶，實現(xiàn)多晶硅輻射層良好的電阻加熱和體輻射效應(yīng)，預(yù)期其電光轉(zhuǎn)化效率會大幅度提高。

   圖8-10集成黑硅納米結(jié)構(gòu)MEMS紅外光源結(jié)構(gòu)單元

在探測器敏感元件方面，結(jié)合MEMS工藝，選擇熱電堆結(jié)構(gòu)原理的方法，其設(shè)計主體結(jié)構(gòu)單元為基于不同摻雜類型的多晶硅，與紅外輻射源的主體材料相同，為單片集成制造提供了可行性；探索一種簡單便捷、工藝兼容性更高的黑硅納米結(jié)構(gòu)制備方法實現(xiàn)紅外吸收增強，該方法采用了側(cè)墻工藝并以多晶硅的粗糙表面為側(cè)墻的支撐結(jié)構(gòu)，整個過程僅需兩次化學(xué)氣相沉積與一次反應(yīng)離子刻蝕( Reactive Ion Etching，RIE)，并可通過延長RIE的時間實

圖8 -11項目組制備的大面積黑硅現(xiàn)從納米凸起結(jié)構(gòu)到納米柱森林結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控，最終在熱電堆紅外吸收區(qū)上實現(xiàn)了黑硅納米結(jié)構(gòu)的制作，如圖8-11所示，預(yù)期設(shè)想的集成結(jié)構(gòu)中的黑硅納米結(jié)構(gòu)熱電堆單元如圖8 -12歷示。