红外光源修饰层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及红外技术领域，特别涉及一种红外光源修饰层的制备方法。
【背景技术】
[0002]红外传感技术为二^^一世纪技术研宄的一个重要领域，目前，红外传感技术已在污染监测检测、温度监控、空间监视、高分辨率成像、医学等领域得到广泛应用。而且，由于红外气体传感技术良好的选择性和极低的误报警，使得红外传感方法在气体分析中得到了广泛应用。此外，由于一些新技术和新材料的引入，红外传感仪器的小型化乃至微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，简称“MEMS”)化已经成为一种发展的趋势。
[0003]在红外传感技术中，红外光源的性能很大程度上决定了红外传感器的质量。目前，国内外对红外气体传感器的研宄非常活跃，多是结合MEMS工艺技术，研制体积更小，并能与IC工艺兼容，实现大批量廉价生产的红外微型光源。但是，随着体积的减小，红外光源产生的热量无法在短时间内散去，这对红外光源的性能产生了十分不利的影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种红外光源修饰层的制备方法，可以增加红外光源的发光效率，提高红外光源的性能。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种红外光源修饰层的制备方法，包含步骤:
[0006]提供红外光源，所述红外光源表面设有发热电极；
[0007]在所述发热电极的表面通过化学反应形成表面粗糙的修饰层。
[0008]本发明实施方式相对于现有技术而言，在红外光源表面的发热结构上进行微纳米结构修饰，以此提高光源的表面发射率，从而能够提高红外光源的辐射性能。
[0009]另外，所述修饰层的材质为氧化铝Al2O3。
[0010]所述修饰层形成步骤包括:
[0011]在所述发热电极表面形成铝；
[0012]采用金属氧化物通过置换反应生成氧化铝。
[0013]在发热电极的表面形成铝，再采用金属氧化物通过置换反应生成氧化铝能够仅在发热电极的表面形成材质为氧化铝的修饰层，不会在除发热电极以外的区域形成修饰层，降低了成本，且便于实现。
[0014]另外，所述金属氧化物为氧化铁。
[0015]另外，所述红外光源为支撑式红外光源，所述支撑式红外光源包括:
[0016]衬底、反射层、支撑体与发热电极；
[0017]所述反射层覆盖在所述衬底之上；所述支撑体形成在所述反射层上；所述发热电极固定在所述支撑体上，
[0018]其中，所述支撑体的横截面的图形与所述发热电极的图形相同且重合。
[0019]支撑式红外光源是将发热电极固定在支撑体上，由于发热电极是具有图形结构的电阻丝，电阻丝之间留有空隙，所以，发热电极下的支撑体具有同样图形结构，而支撑体中不支撑发热电极的部分为空隙，由于空气具有良好的隔热效果，这样，可以减少热传导通路，降低热损耗，增加发光强度，提高红外光源的性能。
[0020]另外，所述支撑体的材质为二氧化硅S12，所述反射层采用铝Al、金Au或者银Ag，所述发热电极采用氮化钛TiN。
[0021]所述支撑式红外光源还包含隔离热绝缘层；
[0022]所述隔离热绝缘层在所述衬底与所述反射层之间，所述隔离热绝缘层的材质为二氧化硅。
[0023]另外，所述红外光源为架空式红外光源，所述架空式红外光源包括:
[0024]衬底、反射层、支撑结构与发热电极；
[0025]所述反射层覆盖在所述衬底之上；所述支撑结构形成在所述反射层上；
[0026]其中，所述支撑结构与所述反射层之间形成有一空腔，所述发热电极固定在所述空腔上方的支撑结构表面。
[0027]所述架空式红外光源是将发热电极固定在支撑结构上，其中，支撑结构和反射层之间形成有空腔，发热电极位于空腔的正上方，由于空腔内的空气或者真空的隔热效果较佳，从而能够降低发热电极的热传导通路，减少热损耗，此外，位于空腔处的反射层能够更好的将热量反射出，进一步的提高发热电极的发光强度及发热性能。
[0028]另外，所述支撑结构包括多个支撑柱，所述支撑柱位于所述发热电极的正下方。
[0029]另外，所述架空式红外光源还包含隔离热绝缘层；
[0030]所述隔离热绝缘层形成在所述衬底与所述反射层之间，所述隔离热绝缘层的材质为二氧化硅。
[0031 ] 另外，所述支撑结构材质为氮化硅，所述反射层采用铝Al、金Au或者银Ag，所述发热电极采用氮化钛TiN。
【附图说明】
[0032]图1是根据本发明第一实施方式的红外光源修饰层制备方法的流程图；
[0033]图2是根据本发明第二实施方式中在支撑式红外光源上形成修饰层的结构示意图；
[0034]图3是根据本发明第三实施方式中在架空式红外光源上形成修饰层的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0036]本发明的第一实施方式涉及一种红外光源修饰层的制备方法，具体如图1所示，包含步骤:
[0037]S1:提供红外光源，红外光源表面设有发热电极；
[0038]S2:在发热电极的表面通过化学反应形成表面粗糙的修饰层。
[0039]具体的，修饰层的材质为氧化铝Al2O3，修饰层形成步骤包括:
[0040]在发热电极表面形成铝；
[0041 ] 采用金属氧化物通过置换反应生成氧化铝。
[0042]例如采用氧化铁作为金属氧化物与铝产生置换反应，从而生成氧化铝。
[0043]本发明实施方式相对于现有技术而言，在红外光源表面的发热结构上进行微纳米结构修饰，以此提高光源的表面发射率，从而能够提高红外光源的辐射性能。
[0044]本发明的第二实施方式是在支撑式红外光源上形成修饰层，具体如图2所示，支撑式红外光源包含:衬底101、反射层102、支撑体103、发热电极104与修饰层103。其中，支撑体的横截面与发热电极的图形相同。
[0045]其中，反射层102覆盖在衬底101之上；支撑体103形成在反射层102上；发热电极104固定在支撑体103上，且支撑体103的横截面的图形与发热电极104的图形重合；修饰层105形成在发热电极104上。
[0046]修饰层105优选地采用氧化铝(Al2O3)。由于氧化铝的热发射率(红外发射率)较高，因此，可以增加发热电极104的红外发射率，进而提高红外光源的性能。同时，氧化铝的热稳定性较好，在红外光源工作时可以保持稳定。
[0047]而且，本实施方式中的氧化铝，可以利用氧化铁(Fe2O3)通过置换反应获取，其化学反应式为:2A1+Fe203— Al 203+2Fe。利用氧化铁通过置换反应获取氧化铝，具体的形成步骤可以参考第一实施方式，在此不作赘述。
[0048]支撑式红外光源还包含隔离热绝缘层106，该隔离热绝缘层106形成在衬底101与反射层102之间，而且，隔离热绝缘层106的材质为二氧化硅。由于二氧化硅可以隔离热，且导电性弱，这样，可以进一步减小发热电极产生104的热量向衬底101传递，提高红外光源的性能，保证了本实施方式的可行性。
[0049]具体地说，支撑式红外光源将发热电极104固定在支撑体103上，其中，支撑体103的横截面与发热电极104的图形相同，且支撑体103的横截面的图形与发热电极104的图形重合，由于发热电极104是具有图形结构的电阻丝，电阻丝之间留有空隙，所以，发热电极104下的支撑体103