基于超薄重掺杂单晶硅膜的热电辐射计
介观与纳米尺度物理
2018-09-11 v1 材料科学
摘要
我们提出了适用于室温下快速灵敏检测低热功率和红外辐射的超薄硅膜热电偶辐射计。器件基于 40 nm 厚的应变调谐单晶硅膜，制成加热器/吸收区和狭窄的 n 型和 p 型掺杂梁，作为热电偶工作。器件的电热表征显示噪声等效功率为 13 pW/rtHz，热时间常数为 2.5 ms。器件的高灵敏度归因于 0.39 mV/K 的高塞贝克系数以及 Si 梁热导率相对于体材料值的降低。辐射计在热电偶的 Johnson-Nyquist 噪声极限下工作，并讨论了向接近温度波动极限运行的性能改进。
引用
@article{arxiv.1704.02511,
title = {Thermoelectric bolometers based on ultra-thin heavily doped single-crystal silicon membranes},
author = {Andrey V. Timofeev and Aapo Varpula and Andrey Shchepetov and Kestutis Grigoras and Juha Hassel and Jouni Ahopelto and Markku Ylilammi and Mika Prunnila},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.02511},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 3 figures