本發(fā)明涉及mems紅外光源，具體地說是涉及一種高光功率的mems紅外光源及制作工藝。
背景技術(shù)：
1、近年來，隨著微機(jī)電系統(tǒng)(mems)技術(shù)的快速發(fā)展，微型化mems紅外光源因其結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、集成度高等優(yōu)勢，逐漸成為傳統(tǒng)激光光源的潛在替代方案之一。這類光源通常采用微米級(jí)薄膜加熱結(jié)構(gòu)，通過電阻加熱使其工作溫度達(dá)到數(shù)百攝氏度，從而輻射出寬譜紅外光。然而，由于mems紅外光源的固有特性，其發(fā)射光功率相對較低，導(dǎo)致基于光聲光譜(pas)技術(shù)的氣體檢測系統(tǒng)所獲得的光聲信號(hào)幅值較弱，這在一定程度上限制了傳感器的檢測靈敏度和信噪比(snr)。
2、為了提升光聲信號(hào)的強(qiáng)度，現(xiàn)有技術(shù)主要采取以下兩種優(yōu)化策略：其一，在mems紅外光源的輻射表面沉積高輻射率材料(如黑體涂層)或構(gòu)建納米級(jí)表面結(jié)構(gòu)(如等離子體增強(qiáng)層)，以提高其紅外發(fā)射效率；其二，利用光聲信號(hào)的幅值與調(diào)制頻率的反比關(guān)系，通過將光源的調(diào)制頻率降低至20hz以下，從而增強(qiáng)信號(hào)輸出。然而，盡管上述方法能夠在一定程度上改善信號(hào)質(zhì)量，但由于mems紅外光源的光功率固有局限性，現(xiàn)有技術(shù)仍難以完全滿足高精度氣體檢測的需求，尤其在痕量氣體分析或低濃度co2檢測等應(yīng)用場景中，其性能仍存在顯著不足。因此，如何進(jìn)一步提升mems紅外光源的光功率，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高光功率的mems紅外光源及制作工藝，以提升mems紅外光源的光功率。
2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案如下：
3、一種高光功率的mems紅外光源，包括：
4、管殼，管殼的上表面開設(shè)腔體；
5、電極，包括一體成形的電極主體和電極端子，所述電極主體的前端和后端各設(shè)置一個(gè)電極端子，所述電極主體包括水平伸展部和彎折部，所述彎折部位于所述水平伸展部的左端和/或右端，所述彎折部相對于所述水平伸展部彎折設(shè)定角度；
6、導(dǎo)電粘貼層，所述電極端子的下表面經(jīng)導(dǎo)電粘貼層連接腔體的底部；
7、其中，水平伸展部以及彎折部與腔體內(nèi)壁留有間隙；
8、蓋板，設(shè)置于管殼的上表面并密封所述腔體。
9、優(yōu)選地，所述彎折部設(shè)置為一段，一段彎折部相對于所述水平伸展部彎折90°。
10、優(yōu)選地，所述彎折部設(shè)置為若干段，若干段彎折部呈波浪形。
11、優(yōu)選地，所述電極主體包括若干個(gè)電極單元，每個(gè)電極單元呈“口”形結(jié)構(gòu)，相鄰的電極單元的中間位置經(jīng)電極橋連接，末端的電極單元連接所述電極端子。
12、優(yōu)選地，電極單元相對于電極橋呈軸對稱結(jié)構(gòu)。
13、優(yōu)選地，所述電極由鎳鉻合金材料制成。
14、優(yōu)選地，在所述電極的上表面設(shè)置有氮化硅層。
15、優(yōu)選地，導(dǎo)電粘貼層設(shè)置為導(dǎo)電銀膠。
16、優(yōu)選地，所述蓋板由硅材料制成。
17、一種高光功率的mems紅外光源制作工藝，用于制作上述的高光功率的mems紅外光源，所述工藝包括如下步驟：
18、步驟1、硅基底預(yù)處理
19、使用清洗溶液對硅基底進(jìn)行清洗,采用熱壓鍵合工藝將片狀電極材料鍵合于硅基底表面；
20、步驟2、電極平面微結(jié)構(gòu)加工
21、采用光刻及刻蝕工藝，在電極材料上刻蝕出若干個(gè)電極平面微結(jié)構(gòu)；
22、步驟3、電極單元分割
23、采用刻蝕工藝，將電極材料上的每個(gè)電極平面微結(jié)構(gòu)分割為獨(dú)立的電極單元；
24、步驟4、電極單元?jiǎng)冸x
25、借助微操作裝配系統(tǒng)，將電極單元從硅基底上剝離形成若干個(gè)電極；
26、步驟5、三維折疊塑形
27、借助微操作裝配系統(tǒng)，對電極進(jìn)行三維折疊塑形處理，使彎折部相對于水平伸展部彎折成設(shè)定角度；
28、步驟6、輻射增強(qiáng)層沉積
29、采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，在電極的上表面沉積形成氮化硅層作為輻射增強(qiáng)層；
30、步驟7、電極組裝
31、借助微操作裝配系統(tǒng)，將電極的電子端子通過導(dǎo)電粘貼層粘連至管殼腔體的底部；
32、步驟8、真空共晶封裝
33、采用真空共晶工藝，將蓋板與管殼封裝以密封腔體。
34、本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：
35、本發(fā)明基于mems加工工藝，通過對光源電極進(jìn)行三維折疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅提高了光源的光功率，增強(qiáng)了光源的紅外輻射強(qiáng)度，同時(shí)保持了mems紅外光源微型化的優(yōu)勢。本發(fā)明通過采用三維折疊結(jié)構(gòu)電極設(shè)計(jì)，有效增加了電極的輻射表面積和電極電阻，使紅外輻射更加集中，使得在相同輸入功率下能夠產(chǎn)生更強(qiáng)的紅外輻射，從而大幅提升光源的光功率輸出，解決了傳統(tǒng)mems紅外光源輻射強(qiáng)度不足的問題。本發(fā)明三維折疊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在提升性能的同時(shí)，保持了光源的微型化特性，使其能夠完美適配集成化氣體傳感器的緊湊空間要求，為下一代高性能微型氣體傳感器的開發(fā)提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。本發(fā)明采用pecvd沉積氮化硅輻射增強(qiáng)層，結(jié)合三維折疊結(jié)構(gòu)，使光源在800-1500nm波段的輻射強(qiáng)度較傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)提升20％，同時(shí)保持優(yōu)異的微型化特性和熱穩(wěn)定性，特別適用于集成化光聲光譜氣體傳感器的高靈敏度檢測需求。
1.一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高光功率的mems紅外光源，其特征在于：
10.一種高光功率的mems紅外光源制作工藝，用于制作權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的高光功率的mems紅外光源，其特征在于，所述工藝包括如下步驟：