[go: up one dir, main page]

RU2649040C1 - Infrared sensor with switched sensitive element - Google Patents

Infrared sensor with switched sensitive element Download PDF

Info

Publication number
RU2649040C1
RU2649040C1 RU2017103133A RU2017103133A RU2649040C1 RU 2649040 C1 RU2649040 C1 RU 2649040C1 RU 2017103133 A RU2017103133 A RU 2017103133A RU 2017103133 A RU2017103133 A RU 2017103133A RU 2649040 C1 RU2649040 C1 RU 2649040C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
membrane
consoles
infrared sensor
sensor
Prior art date
Application number
RU2017103133A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Иванович Кураедов
Алексей Евгеньевич Тимофеев
Валерий Алексеевич Федирко
Евгений Александрович Фетисов
Ренат Закирович Хафизов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Priority to RU2017103133A priority Critical patent/RU2649040C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2649040C1 publication Critical patent/RU2649040C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/12Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01J5/14Electrical features thereof
    • G01J5/16Arrangements with respect to the cold junction; Compensating influence of ambient temperature or other variables
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: infrared sensor with a switchable sensing element refers to devices for non-contact temperature measurement in various control and monitoring systems. Infrared sensor with a switchable sensing element comprises a heat receiving membrane attached to the substrate by means of consoles and spaced from the substrate at a distance providing a negligible heat exchange of the membrane to the substrate, temperature-sensitive element with electrical terminals on the consoles and a field electrode that forms the primary circuit of the electrostatic relay with the substrate. Thermosensitive element is a thermocouple with a "warm" junction on the membrane and "cold" contacts on the substrate or a thermistor that form secondary circuits of the relay for signal switching.
EFFECT: increasing sensitivity of the sensor.
1 cl, 2 dwg

Description

Инфракрасный сенсор с переключаемым чувствительным элементом относится к устройствам для бесконтактного измерения температуры в различных системах управления и контроля.An infrared sensor with a switchable sensing element refers to devices for non-contact temperature measurement in various control and monitoring systems.

Известна ячейка термопары на полупроводниковой подложке с изолированными областями, включающая подложку, канавку, пассивирующий слой, нанесенный поверх подложки, и примыкающую мембрану [1]. Сенсор обладает следующим недостатком: невысокий уровень разрешающей способности.Known thermocouple cell on a semiconductor substrate with isolated regions, including a substrate, a groove, a passivating layer deposited on top of the substrate, and an adjacent membrane [1]. The sensor has the following disadvantage: low level of resolution.

Известна ячейка термопары, включающая подложку, мембрану, термопару, жертвенный слой, нанесенный на мембрану [2]. Жертвенный слой создается с целью открытия части мембраны горячими спаями термопар. Мембрана осаждается на жесткий термически проводящий слой. Сенсор обладает следующим недостатком: низкий уровень чувствительности.Known thermocouple cell, including a substrate, a membrane, a thermocouple, a sacrificial layer deposited on the membrane [2]. A sacrificial layer is created to open part of the membrane by hot junctions of thermocouples. The membrane is deposited on a rigid thermally conductive layer. The sensor has the following disadvantage: low sensitivity.

Известен инфракрасный сенсор, включающий в себя подложку, одну консольную балку, одну термопару и мембрану [3]. Консольная балка имеет два контакта. Мембрана расположена над консольной балкой и закреплена к ней спаем. Интегральная схема, которая находится под подвешенной мембраной, интегрирована с инфракрасным датчиком. Сенсор обладает следующими недостатками: низкая разрешающая способность и высокая занимаемая площадь на кристалле.Known infrared sensor, which includes a substrate, one cantilever beam, one thermocouple and a membrane [3]. The cantilever beam has two pins. The membrane is located above the cantilever beam and fastened to it by a junction. The integrated circuit, which is located under the suspended membrane, is integrated with an infrared sensor. The sensor has the following disadvantages: low resolution and high occupied area on the crystal.

Известен сенсор, состоящий из мембраны с термочувствительным элементом, поглотителем электромагнитной энергии, прикрепленным к подложке с помощью токопроводящих шинок [4]. Термочувствительный элемент и поглотитель электромагнитной энергии объединены в одном элементе, который выполнен в виде покрытия из тонкопленочного монокристаллического материала. Сенсор обладает следующим недостатком: высокое энергопотребление.A known sensor consisting of a membrane with a heat-sensitive element, an electromagnetic energy absorber attached to the substrate using conductive busbars [4]. The heat-sensitive element and the electromagnetic energy absorber are combined in one element, which is made in the form of a coating of a thin-film single-crystal material. The sensor has the following disadvantage: high power consumption.

Известен инфракрасный сенсор, включающий теплоприемную мембрану, термочувствительный элемент, прикрепленный непосредственно к самой мембране, с электрическими выводами на консолях их контактами к подложке [5]. Сенсор обладает следующим недостатком: низкий уровень чувствительности. Это решение выбрано нами за прототип.Known infrared sensor, including a heat-receiving membrane, a heat-sensitive element attached directly to the membrane itself, with electrical leads on the consoles with their contacts to the substrate [5]. The sensor has the following disadvantage: low sensitivity. This solution was chosen by us for the prototype.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении чувствительности сенсора.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the sensitivity of the sensor.

Поставленная задача решается за счет того, что инфракрасный сенсор с переключаемым чувствительным элементом, содержащий теплоприемную мембрану, прикрепленную к подложке с помощью консолей и расположенную от подложки на расстоянии, обеспечивающем пренебрежимо малый теплообмен мембраны с подложкой, и прикрепленный к мембране термочувствительный элемент с электрическими выводами на консолях и их контактами к подложке, отличается тем, что на консолях имеется полевой электрод, образующий с подложкой первичную цепь электростатического реле, термочувствительный элемент представляет собой термопару с «теплым» спаем на мембране и «холодными» контактами на подложке или терморезистор, один из размыкаемых контактов которых, лежащий на подложке, соединен с p-n-переходом и служит выходом сигнала, а другой соединен с антизапорным переходом к подложке и служит омическим контактом к ней, и оба контакта образуют вторичные цепи реле, служащие для коммутации сигналов.The problem is solved due to the fact that the infrared sensor with a switchable sensing element, containing a heat-receiving membrane attached to the substrate with the help of consoles and located at a distance from the substrate, providing negligible heat exchange of the membrane with the substrate, and a heat-sensitive element attached to the membrane with electrical leads on consoles and their contacts to the substrate, characterized in that the consoles have a field electrode that forms the primary circuit of the electrostatic p For example, a thermosensitive element is a thermocouple with a “warm” junction on the membrane and “cold” contacts on the substrate or a thermistor, one of the disconnected contacts of which, lying on the substrate, is connected to the pn junction and serves as the signal output, and the other is connected to the anti-block junction to the substrate and serves as an ohmic contact to it, and both contacts form secondary relay circuits that serve to switch signals.

Вследствие отключения чувствительного элемента от измерительной цепи накопившееся тепло не «утекает» за время его накопления, что способствует повышению чувствительности сенсора [6].Due to the disconnection of the sensitive element from the measuring circuit, the accumulated heat does not “leak” during its accumulation, which helps to increase the sensitivity of the sensor [6].

Во время нагрева мембраны практически отсутствует утечка тепла с нее, а термо-ЭДС возможно измерить при замыкании на цепь измерения.During heating of the membrane, there is practically no heat leakage from it, and thermo-EMF can be measured by shorting to the measurement circuit.

Время, за которое система возвращается в равновесное состояние, определяется теплопроводностью термопары Gt и теплоемкостью С, поглощающей ИК-излучение МЭМС-мембраны:The time during which the system returns to its equilibrium state is determined by the thermal conductivity of the thermocouple G t and the specific heat C absorbing the infrared radiation of the MEMS membrane:

Figure 00000001
Figure 00000001

Когда время релаксации сенсора τ0 меньше времени кадра τк: τ0к/π, напряжение холостого ходаWhen the sensor relaxation time τ 0 is less than the frame time τ k : τ 0k / π, the open circuit voltage

Figure 00000002
Figure 00000002

где Р - мощность падающего ИК-излучения, С - полная теплоемкость фотоприемной мембраны. Поэтому увеличение напряжения холостого хода, используя переключаемый элемент, при заданном быстродействии τк может иметь смысл при достаточно низкой частоте кадров, когда в силу высокой теплопроводности при заданной площади элемента время релаксации сенсора τ<<τк/π не может быть увеличено конструктивно и технологически до значения ~ τк/π.where P is the power of the incident infrared radiation, C is the total heat capacity of the photodetector membrane. Therefore, an increase in the open-circuit voltage using a switched element at a given speed τ k can make sense at a fairly low frame rate, when due to the high thermal conductivity at a given area of the element, the sensor relaxation time τ << τ k / π cannot be increased constructively and technologically to a value of ~ τ k / π.

При использовании переключаемого чувствительного элемента длина консоли может быть существенно уменьшена, чтобы не увеличивать значительно площадь элемента и реализовать достаточно малое время механического переключения, τм<<τк. Это приведет и к снижению собственных шумов вследствие уменьшения сопротивления. При этом, конечно, длина термопары (терморезистора) должна обеспечивать время остывания мембраны по ней τ, существенно превышающее время считывания.When using a switchable sensitive element, the length of the console can be significantly reduced so as not to significantly increase the area of the element and realize a sufficiently short mechanical switching time, τ m << τ k . This will lead to a decrease in intrinsic noise due to a decrease in resistance. In this case, of course, the length of the thermocouple (thermistor) should provide the cooling time of the membrane along it τ, significantly exceeding the reading time.

Динамика тепловых и электрических процессов определяется иерархией времен τ0, τ, τ1 и τр,n, где τ1 - собственное время тепловой релаксации консоли, τр,n - время электрической релаксации в ней:The dynamics of thermal and electrical processes is determined by the hierarchy of times τ 0 , τ, τ 1 and τ p, n , where τ 1 is the proper time of thermal relaxation of the console, τ p, n is the time of electrical relaxation in it:

Figure 00000003
.
Figure 00000003
.

При накоплении тепла в мембране холодные контакты термопары не имеют непосредственного контакта с подложкой и, таким образом, теплообмен мембраны с подложкой осуществляется только через дополнительные поддерживающие консоли из SiO2 с теплопроводностью Gc.With the accumulation of heat in the membrane, the cold contacts of the thermocouple do not have direct contact with the substrate and, therefore, the heat exchange of the membrane with the substrate is carried out only through additional supporting consoles of SiO 2 with thermal conductivity G c .

В такой ситуации при переключении чувствительного элемента на подложку за малое время τ устанавливается квазистационарное состояние термопары с разницей температуры ΔT(t) на ее спаях и постоянным градиентом, в результате чего мембрана за время τ остывает (экспоненциально) от

Figure 00000004
до
Figure 00000005
.In such a situation, when the sensitive element is switched to the substrate in a short time τ, the quasistationary state of the thermocouple is established with the temperature difference ΔT (t) on its junctions and a constant gradient, as a result of which the membrane cools (exponentially) from time τ
Figure 00000004
before
Figure 00000005
.

На фиг. 1 изображен инфракрасный сенсор с переключаемым чувствительным элементом терморезистором, где 1 - теплоприемная мембрана, которая выполняет роль фотоприемной части ИК-излучения; 2 - подложка предназначена для создания гетероструктур; 3 - консоли предназначены для фиксации термочувствительного элемента; 4 - термочувствительный элемент, выполняющий функцию измерения напряжения на электрических выводах 5; 6 - «холодные» контакты, способные к размыканию и замыканию с помощью упругой и электростатической сил; 7 - полевой электрод первичной цепи электростатического реле, выполняющий функцию ключа для замыкания и размыкания цепи; 8 - электростатическое реле с областями 9 выполняет функцию коммутации сигналов: p-n-переходы и/или p-n-переход (9а) и антизапорный (n+-n) переход (9б).In FIG. 1 shows an infrared sensor with a thermistor switched by a sensitive element, where 1 is a heat-receiving membrane, which acts as a photo-receiving part of infrared radiation; 2 - the substrate is designed to create heterostructures; 3 - consoles are designed to fix the temperature-sensitive element; 4 - thermosensitive element that performs the function of measuring voltage at the electrical terminals 5; 6 - “cold” contacts capable of opening and closing using elastic and electrostatic forces; 7 - field electrode of the primary circuit of the electrostatic relay, which performs the function of a key for closing and opening the circuit; 8 - electrostatic relay with regions 9 performs the function of switching signals: pn junctions and / or pn junction (9a) and anti-blocking (n + -n) junction (9b).

На фиг. 2 изображен инфракрасный сенсор с переключаемым чувствительным элементом термопарой, где 4а и 4б - плечи для разнородных проводников; 10 - теплый «спай» термопары.In FIG. 2 shows an infrared sensor with a switchable thermocouple sensing element, where 4a and 4b are shoulders for dissimilar conductors; 10 - warm junction of thermocouples.

При подаче на полевой электрод электрического потенциала, достаточной величины, в силу электростатического взаимодействия контакты 6 (фиг. 1 и фиг. 2) приходят в соприкосновение [6].When an electric potential of sufficient magnitude is supplied to the field electrode, due to the electrostatic interaction, contacts 6 (Fig. 1 and Fig. 2) come into contact [6].

Для инфракрасного сенсора с переключаемым чувствительным элементом термопарой, элементы которого изготовлены, например, - мембрана из SixNi1'-x; подложка - монокристаллического n-Si; консоли - SiO2, термопара - из поликристаллического Si; «холодные» контакты, «теплый» спай и полевой электрод - Al.For an infrared sensor with a switchable sensing element, a thermocouple, the elements of which are made, for example, - a membrane of Si x Ni 1'-x ; substrate - single-crystal n-Si; consoles - SiO 2 , thermocouple - polycrystalline Si; “Cold” contacts, “warm” junction and field electrode - Al.

Для инфракрасного сенсора с переключаемым чувствительным элементом терморезистором, элементы которого изготовлены, например мембрана из α-Si; подложка - монокристаллического n-Si; консоли - SiO2; терморезистор - из поликристаллического Si; «холодные» контакты, «теплый» спай и полевой электрод - Al.For an infrared sensor with a switchable sensing element, a thermistor, the elements of which are made, for example, an α-Si membrane; substrate - single-crystal n-Si; consoles - SiO 2 ; thermistor - from polycrystalline Si; “Cold” contacts, “warm” junction and field electrode - Al.

Поскольку коэффициент теплопроводности SiO2 примерно в 30 раз меньше, чем коэффициент теплопроводности Si*, то, например, при длине SiO2 консоли 100 мкм, ширине 2 мкм и толщине 0,5 мкм при площади фотоприемной мембраны 5000 мкм2 τ0≈1 c. Поэтому при τк>3 с использованием переключаемого чувствительного элемента и SiO2 консоли позволило бы получить напряжение холостого хода, в 30 раз превышающее, при прочих одинаковых условиях, напряжение холостого хода с элементом на такой же Si* консоли: время релаксации такого сенсора τ≈0,03 с.Since the thermal conductivity coefficient of SiO 2 is approximately 30 times lower than the thermal conductivity coefficient Si *, then, for example, with a console SiO 2 length of 100 μm, a width of 2 μm, and a thickness of 0.5 μm with a photodetector membrane area of 5000 μm 2 τ 0 ≈1 s . Therefore, at τ k > 3, using a switchable sensitive element and a SiO 2 cantilever, it would be possible to obtain an open circuit voltage 30 times higher, ceteris paribus, the open circuit voltage with an element on the same Si * cantilever: the relaxation time of such a sensor is τ≈ 0.03 s.

Для термопары длиной l=10 мкм:For a thermocouple with a length l = 10 μm:

τ0≈1 c, τ≈τ0/300≈0,003 с,

Figure 00000006
, τр,n≈l2/D≈10-7 c (DSi*≈10 см2/с).τ 0 ≈1 s, τ≈τ 0 / 300≈0.003 s,
Figure 00000006
, τ p, n ≈l 2 / D≈10 -7 s (D Si * ≈10 cm 2 / s).

Таким образом, вакуумные ИК-фотоприемники с переключаемым чувствительным элементом могут быть достаточно эффективными для тепловизионных систем.Thus, vacuum infrared photodetectors with a switchable sensing element can be quite effective for thermal imaging systems.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США №93247601. US Patent No. 9324760

2. Европейский патент №28870322. European patent No. 2887032

3. Патент США №63354783. US Patent No. 6,335,478

4. Патент РФ №25112754. RF patent No. 2511275

5. Патент США №20140326883 - прототип5. US Patent No. 2014326883 - prototype

6. Федирко В.А., Фетисов Е.А. Электромеханика МДП МЭМС. // Труды Первой российско-белорусской конференции «Элементная база отечественной радиоэлектроники». РНТОРЭС им. А.С. Попова, Нижний Новгород. 2013. Т. 2. С. 13-16.6. Fedirko V.A., Fetisov E.A. Electromechanics TIR MEMS. // Proceedings of the First Russian-Belarusian conference "Elemental base of domestic radio electronics." RNTORES them. A.S. Popova, Nizhny Novgorod. 2013.Vol. 2.P. 13-16.

7. Фетисов Е.А., Федирко В.А., Тимофеев А.Е. Исследование теплового ИК-фотоприемника на вакуумной микро/наноэлектромеханической системе с нестационарным термоэлектрическим эффектом. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ. АПЭП-2016. Саратов. 2016. Т. 2. С. 590-596.7. Fetisov E.A., Fedirko V.A., Timofeev A.E. Investigation of a thermal infrared photodetector on a vacuum micro / nanoelectromechanical system with non-stationary thermoelectric effect. ACTUAL PROBLEMS OF ELECTRONIC INSTRUMENT. APEP-2016. Saratov. 2016.Vol. 2.P. 590-596.

Claims (1)

Инфракрасный сенсор с переключаемым чувствительным элементом, содержащий теплоприемную мембрану, прикрепленную к подложке с помощью консолей и расположенную от подложки на расстоянии не более ее толщины, и прикрепленный к мембране термочувствительный элемент с электрическими выводами на консолях и их контактами к подложке, отличающийся тем, что на консолях имеется полевой электрод, образующий с подложкой первичную цепь электростатического реле, термочувствительный элемент представляет собой термопару с «теплым» спаем на мембране и «холодными» контактами на подложке или терморезистор, образующие вторичные цепи реле для коммутации сигналов.An infrared sensor with a switchable sensing element, comprising a heat-receiving membrane attached to the substrate by means of consoles and located at a distance of no more than its thickness from the substrate, and a heat-sensitive element attached to the membrane with electrical terminals on the consoles and their contacts to the substrate, characterized in that the consoles have a field electrode that forms the primary circuit of the electrostatic relay with the substrate, the thermosensitive element is a thermocouple with a “warm” junction on the membrane and “Cold” contacts on the substrate or a thermistor forming secondary relay circuits for switching signals.
RU2017103133A 2017-01-31 2017-01-31 Infrared sensor with switched sensitive element RU2649040C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103133A RU2649040C1 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Infrared sensor with switched sensitive element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103133A RU2649040C1 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Infrared sensor with switched sensitive element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649040C1 true RU2649040C1 (en) 2018-03-29

Family

ID=61866941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017103133A RU2649040C1 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Infrared sensor with switched sensitive element

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649040C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335478B1 (en) * 1999-11-04 2002-01-01 Bruce C. S. Chou Thermopile infrared sensor, thermopile infrared sensors array, and method of manufacturing the same
JP2002090219A (en) * 2000-09-14 2002-03-27 Denso Corp Infrared detector and its manufacturing method
JP2002156283A (en) * 2000-11-20 2002-05-31 Seiko Epson Corp Thermopile type infrared sensor
EP2697616A2 (en) * 2011-04-15 2014-02-19 Excelitas Technologies Singapore Pte. Ltd. Shared membrane thermopile sensor array
RU2511275C2 (en) * 2012-07-16 2014-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина" Nanostructural ir-receiver (bolometer) with big absorption surface
US20140326883A1 (en) * 2010-12-13 2014-11-06 The Board Of Regents For Oklahoma State University Nanowire thermoelectric infrared detector
EP2887032A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-24 Excelitas Technologies Singapore Pte Ltd. Cmos integrated method for the fabrication of thermopile pixel with umbrella absorber on semiconductor substrate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335478B1 (en) * 1999-11-04 2002-01-01 Bruce C. S. Chou Thermopile infrared sensor, thermopile infrared sensors array, and method of manufacturing the same
JP2002090219A (en) * 2000-09-14 2002-03-27 Denso Corp Infrared detector and its manufacturing method
JP2002156283A (en) * 2000-11-20 2002-05-31 Seiko Epson Corp Thermopile type infrared sensor
US20140326883A1 (en) * 2010-12-13 2014-11-06 The Board Of Regents For Oklahoma State University Nanowire thermoelectric infrared detector
EP2697616A2 (en) * 2011-04-15 2014-02-19 Excelitas Technologies Singapore Pte. Ltd. Shared membrane thermopile sensor array
RU2511275C2 (en) * 2012-07-16 2014-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина" Nanostructural ir-receiver (bolometer) with big absorption surface
EP2887032A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-24 Excelitas Technologies Singapore Pte Ltd. Cmos integrated method for the fabrication of thermopile pixel with umbrella absorber on semiconductor substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8453501B2 (en) Heat conduction-type barometric sensor utilizing thermal excitation
US20080317087A1 (en) Calibrating Method of Current Detection Type Thermocouple or the Like, Calibration Method of Offset of Operational Amplifier, Current Detection Type Thermocouple, Infrared Sensor and Infrared Detector
Kaltsas et al. Novel C-MOS compatible monolithic silicon gas flow sensor with porous silicon thermal isolation
TWI242075B (en) Infrared detecting element and temperature detecting means
US10060803B2 (en) MEMS internal temperature sensor having thin film thermopile
JP5076235B2 (en) Thermocouple heater and temperature measurement device using the same
KR101742836B1 (en) Thermoelectric device using semiconductor technology
EP2642261A1 (en) Uncooled infrared imaging device
Von Arx et al. Test structures to measure the Seebeck coefficient of CMOS IC polysilicon
Immonen et al. Development of a vertically configured MEMS heat flux sensor
CN111879419B (en) Infrared thermal detector and manufacturing method thereof
RU2649040C1 (en) Infrared sensor with switched sensitive element
Houlet et al. Thermopile sensor-devices for the catalytic detection of hydrogen gas
KR20100030762A (en) Thermoelectric sensor using ge material
US20240264004A1 (en) Infrared sensor, sensing system, and infrared sensing method
KR101677717B1 (en) The MEMS thermopile sensor and Method of fabricating the same
US20230088920A1 (en) Infrared sensor and method of controlling infrared sensor
CN115598373A (en) Peltier effect-based wind speed and direction sensor, detection device and electronic equipment
EP2797114B1 (en) MOS-transistor structure as light sensor
Lee et al. Fabrication of thermoelectric sensor using silicon-on-insulator structure
Immonen et al. MEMS heat flux sensor
Lee et al. Short-circuit measurement by Seebeck current detection of a single thermocouple and its application
Rahman et al. Modeling and simulation analysis of micro thermoelectric generator
KR101578374B1 (en) Thermopile sensor module
Kimura Micro Temperature Sensors and Their Applications to MEMS Thermal Sensors