[发明专利]一种用于硅基红外气体传感器的硅基气室

权利要求书

1.一种用于硅基红外气体传感器的硅基气室，其特征在于，包括上层硅片(1)和下层硅片(2)；所述上层硅片(1)和所述下层硅片(2)通过键合方式连接；

所述上层硅片(1)包括红外光源窗口(101)和红外探测器窗口(102)；所述下层硅片(2)上设置气室腔体(201)和气体扩散槽(202)；

所述红外光源窗口(101)和所述红外探测器窗口(102)为贯穿所述上层硅片(1)的通孔；所述气室腔体(201)为棱台型结构；所述气体扩散槽(202)位于所述下层硅片(2)与所述上层硅片(1)交界面的四周，在减少红外光从气孔泄露的同时提高气体的扩散效率，以提高所述硅基红外气体传感器的响应速度；

采用键合方式将红外光源和红外探测器集成至所述气室腔体(201)外；所述红外光源与所述红外光源窗口(101)贴合，所述红外探测器与所述红外探测器 窗口(102)贴合；

所述红外光源用于发射红外光，所述红外光源窗口(101)用于接收所述红外光源发射的红外光；所述红外探测器窗口(102)用于发散通过所述气室腔体(201)的红外光，所述红外探测器用于接收所述红外探测器窗口(102)发散的红外光；棱台型两端的斜面为反射面，所述气室腔体(201)与所述上层硅片(1)的下表面反射面构成红外光的反射腔室；所述气体扩散槽(202)用于使外界气体进入所述气室腔体(201)的内部。

2.根据权利要求1所述的硅基气室，其特征在于，所述上层硅片(1)的下表面以及所述下层硅片(2)的气室腔体(201)均为镀有金属的反射面。

3.根据权利要求1或2所述的硅基气室，其特征在于，所述红外光源窗口(101)、红外探测器窗口(102)、气室腔体(201)和气体扩散槽(202) 均采用湿法刻蚀工艺。

4.根据权利要求3所述的硅基气室，其特征在于，所述气室腔体(201)由KOH溶液湿法刻蚀。

5.根据权利要求1至4任一所述的硅基气室，其特征在于，所述上层硅片(1)和下层硅片(2)采用金-硅共晶键合。

6.根据权利要求5所述的硅基气室，其特征在于，所述金-硅共晶键合包括：

(1)将金-硅接触面加热至预设温度并保温，在金-硅接触面上形成液相合金；

(2)经保温时间后，持续将温度降低，液相合金按照饱和组分析出，直至温度低于接触面的共晶点析出全部液相合金，完成键合。