用于感测的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开的实施例涉及用于感测的装置。特别地，它们涉及用于感测电磁辐射的装置。电磁辐射可以在光谱的红外区域。
【背景技术】
[0002]热电检测器是已知的，其将电磁辐射转变成电输出信号。此类检测器可以用于热成像设备。检测器可以被配置为检测在光谱的红外区域中的辐射。然而，此类检测器可能有局限性。
[0003]例如，一种类型的热电检测器可以包括在两个电极之间放置的热电材料。如果热电材料是绝缘体，则形成了电容器。电磁辐射(其入射到检测器上)可以导致在热电材料的温度中的增加，其影响在热电材料内的电荷分布。这影响在电容器的板中的每个板上存储的电荷，以及导致在两个电极之间提供的电脉冲。
[0004]这些类型的检测器仅能够用于检测温度中的变化。当在热电材料中的电荷分布中有变化时，仅提供电脉冲。因此，为了用于检测入射的电磁辐射，入辐射必须被斩断，以便使得能够提供连续信号输出信号。
[0005]此外，由入射的电磁辐射所导致的热电材料的温度增加可能是非常小的。在一些实施例中，温度增加可能在0.01到0.1°C的范围中。这可能仅创建随后可以要求放大的弱输出信号。
[0006]由电容性检测器提供的输出信号依赖于检测器的表面面积。因此，减少检测器的尺寸减少检测器的响应性。这使得难于减少检测器的尺寸以及使得难于将检测器集成到其它设备中。
[0007]此外，电容性检测器在不同波长的辐射彼此之间不进行区分。电容性检测器能够提供输出信号，该输出信号可以依赖于电磁辐射信号的强度但是它不提供关于在电磁辐射信号内的辐射的波长的信息。
[0008]提供克服这些缺陷的用于感测的装置将是有用的。
【发明内容】
[0009]根据本公开的各种但是未必是所有的实施例，提供了一种装置，所述装置包括:传感器，其被配置为感测电磁辐射，其中所述传感器包括感测部和转换部，所述感测部包括热电材料，所述热电材料被配置为响应于入射的电磁辐射，所述转换部被配置为将所述热电材料的响应转变为输出信号；以及至少一个天线，其被配置为将所述电磁辐射引导到所述传感器上。
[0010]在一些实施例中，所述转换部可以包括石墨烯。
[0011]在一些实施例中，所述转换部可以接近热电材料而被放置，以便在热电材料内的电荷分布中的变化影响由所述转换部提供的输出信号。
[0012]在一些实施例中，所述转换部可以覆盖所述感测部而被放置。
[0013]在一些实施例中，所述转换部可以在源接触和漏接触之间延伸。在一些实施例中，至少一个天线可以耦合到接触中的至少一个接触。
[0014]在一些实施例中，所述至少一个天线可以包括等离子天线(plasmonic antenna)。
[0015]在一些实施例中，所述至少一个天线可以被配置为将来自电磁辐射的能量聚集到传感器上以放大入射的电磁辐射对传感器的影响。
[0016]在一些实施例中，所述至少一个天线可以被配置为放大入射辐射对热电材料的加热效果。
[0017]在一些实施例中，可以针对传感器提供多个天线。在一些实施例中，所述多个天线可以具有不同的谐振波长。
[0018]在一些实施例中，至少一个天线可以被配置为具有在电磁光谱的红外区域中的谐振波长。
[0019]在一些实施例中，可以提供包括多个如上所述的装置的设备。在一些实施例中，不同的装置可以包括被配置为具有不同谐振波长的天线。
[0020]在一些实施例中，可以提供包括多个如上所述的装置的热成像设备。
[0021 ] 所述装置可以用于感测。所述装置可以用于感测电磁辐射。在一些实施例中，所述装置可以被配置为感测在电磁光谱的红外区域中的电磁辐射。这可以使得所述装置能够在诸如热成像设备或其它热传感器的设备中使用。
【附图说明】
[0022]为了更好地理解用于理解详细描述的各种实施例，现在将仅通过实施例来参照附图，在附图中:
[0023]图1说明了传感器；
[0024]图2说明了装置；
[0025]图3说明了装置；以及
[0026]图4说明了包括多个装置的设备。
【具体实施方式】
[0027]多个图说明了装置10，装置10包括:传感器1，其被配置为感测电磁辐射15，其中传感器1包括感测部3和转换部5，感测部3包括热电材料4，热电材料4被配置为响应于入射的电磁辐射15，转换部5被配置为将热电材料4的响应转变为输出信号；以及至少一个天线21、31，其被配置为将电磁辐射15引导到传感器1上。
[0028]图1说明了根据本公开的实施例的传感器1。传感器1包括感测部3和转换部5。
[0029]电磁辐射15可以入射在传感器1上。电磁辐射可以包括在光谱的红外区域中的辐射。例如，电磁辐射可以包括具有在5-14 μπι之间的波长的辐射。红外辐射可以提供红外辐射的源的温度的指示。
[0030]在一些实施例中，电磁辐射15也可以包括在光谱的红外区域外侧的辐射。例如，入射的电磁辐射也可以包括在光谱的可见光区域中的辐射。
[0031]传感器1的感测部3可以包括可以被配置为响应于入射的电磁辐射15的任何构件。图1的实施例中，感测部3包括热电材料4。热电材料4可以被配置为使得入射辐射将导致在热电材料4内的晶格结构的极化。这导致在热电材料4内的电荷分布中的变化以及从而导致在热电材料4周围的局域电场中的变化。
[0032]热电材料4可以包括:任何合适的材料，该任何合适的材料响应于入射的电磁辐射而提供电荷分布中的变化。合适的材料的示例包含锆钛酸铅(PZT)，钽酸锂(LiTa03)，铌酸锂(LiNb03)，铌酸锶钡(SrBaNb206)，氮化镓(GaN)，硝酸铯(CsN03)，诸如聚氟乙烯的聚合物或任何其它材料。
[0033]转换部5可以包括:可以被配置为将感测部3的响应转变成输出信号的任何构件。在图1的实施例中，转换部5被配置为将由热电场创建的局域电场转变成电输出信号。
[0034]在图1的实施例中，转换部5包括石墨烯7层。石墨烯7可以非常薄以及从而可以被放置到非常接近感测部3的热电材料4。在图1的实施例中，提供覆盖热电材料4的石墨烯7。这可以使得石墨烯7对在热电材料4的局域电场中的变化响应比较快。
[0035]在图1的实施例中，石墨烯7在源接触9和漏接触11之间延伸。这可以创建针对通过石墨烯提供的电流的通道。通过该通道的电流可以依赖于热电材料4的局域电场。
[0036]在图1的实施例中，在转换部5中使用石墨烯7层。在其它实施例中，可以使用不同的材料。在转换部5中使用的材料可以是任何材料，该任何材料可以被制作成薄膜以及覆盖热电材料4而被放置以及其具有依赖于局域电场的传导性。在一些实施例中，转换材料也可以是能够变形的和/或透明的。
[0037]在图1的实施例中，传感器1还包括衬底13。热电材料4可以被放置在衬底13上。
[0038]衬底13可以包括任何合适的材料。在一些实施例中，衬底13可以包括诸如铝或铜的材料，其擅长吸收电磁辐射。衬底13可以响应于入射的电磁辐射而变热。一旦衬底13在温度中已经增加，则这可以导致在热电材料4的温度中的增加。
[0039]入射的电磁辐射15可以导致在传感器1的温度中的变化。在传感器1的温度中的变化可以导致在热电材料4内的电荷分布中的变化，这将导致在局域电场中的变化。局域电场影响在石墨烯7通道中的电流的量，其从而提供表示入射的电磁辐射15的输出信号。
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