本发明涉及红外探测，尤其涉及一种双层微桥结构以及微测辐射热计。
背景技术：
微测辐射热计通常是电阻性光敏元，当红外辐射入射到光敏元后，光敏材料的温度升高，引起光敏材料电阻发生变化从而使得外部处理电路能够探测到相应电阻变化引起的微弱电流变化，从而达到红外探测的目的。而采用非致冷探测器技术实现的红外成像系统则具有更小的尺寸、更低功耗和更长的持续时间。其主要是通过红外辐射使得热绝缘和悬浮桥敏感传感材料的温度变化增加，且由于敏感材料本身的电阻温度系数即电阻随温度的相对变化量，进而导致敏感材料的电阻发生变化。这种结构的探测器的灵敏度取决于微桥结构的热隔离效果、读出电路以热敏材料的性能，而目前探测器的微测辐射热计的微桥结构采用单层结构形式，其红外吸收率较低。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种双层微桥结构，旨在用于解决现有的单层微测辐射热计的红外吸收率较低的问题。
本发明是这样实现的：
本发明实施例提供一种双层微桥结构，包括具有读出电路的衬底以及位于所述衬底正上方的桥面层，于所述衬底与所述桥面层之间设置有桥腿层，所述桥腿层与所述桥面层之间形成谐振腔，所述桥腿层朝向所述谐振腔的一侧表面铺设有反射层，且所述桥腿层通过MEMS器件支撑于所述衬底上，所述桥腿层通过桥腿柱与所述桥面层连接。
进一步地，所述桥腿层包括均具有第一端部与第二端部的两个桥腿，所述反射层分为两个部分，分别铺设于两个所述桥腿上，两所述桥腿的所述第一端部分别以各自对应的所述第二端部为中心依次环绕形成盘香状，两所述桥腿交叉嵌合，且所述MEMS器件与位于中心的两个所述第二端部连接，所述桥腿柱为两个，且与两个所述第一端部一一对应，所述桥腿柱一端与对应所述第一端部连接，另一端延伸至所述桥面层底部。
进一步地，所述桥腿层为方形，两个所述第一端部分别位于方形结构其中一条对角线的两个对角处。
进一步地，两所述桥腿相邻部位之间的距离为0.1um-0.3um。
进一步地，所述反射层的每一部分与对应所述桥腿上的所述MEMS器件以及所述桥腿柱均断开。
进一步地，断开距离均为3um-5um。
进一步地，所述MEMS器件为两个，两个所述MEMS器件分别与两个所述第二端部对应连接。
进一步地，所述谐振腔的高度为2.0um-2.6um。
进一步地，所述桥腿层的底面与所述衬底的上表面之间的距离为0.5um-1um。
本发明实施例还提供一种微测辐射热计，包括上述双层微桥结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明的双层微桥结构中，依次包括桥面层、桥腿层以及衬底，且在桥面层与桥腿层之间形成谐振腔，红外波首先由桥面层进行吸收，且当有红外波由桥面层透过之后进入谐振腔内，由桥腿层上的反射层将其反射回桥面层再次吸收，双层微桥结构的红外波吸收率大大提高，将其应用于微测辐射热计中，可以有效保证微测辐射热计的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的双层微桥结构的第一视角的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的双层微桥结构的第二视角的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的双层微桥结构的第三视角的结构示意图；
图4为图1的双层微桥结构的桥腿层的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图3，本发明实施例提供一种双层微桥结构，包括衬底(图中未示出)以及位于衬底正上方的桥面层1，衬底为底座，其上设置有读出电路，可以与外设电子元件电连接，而桥面层1则是吸收层，主要是用于吸收红外波，以改变热敏材料的电阻，在衬底与桥面层1之间设置有桥腿层2，桥腿层2与桥面层1之间形成谐振腔3，桥腿层2朝向谐振腔3的一侧表面上铺设有反射层(图中未示出)，谐振腔3的高度通常为2.0um-2.6um，即桥腿层2上反射层与桥面层1的底面之间的距离为2.0um-2.6um，以满足反射层的全反射要求，而衬底的上表面与桥腿层2的底面之间的距离限制为0.5um-1um，则可以保证桥腿层2受工艺影响倾斜时，能够避免与衬底直接相接，且在衬底上设置有MEMS器件4，该MEMS器件4一方面可以用于起到支撑桥腿层2的作用，另一方面可以用于将桥腿层2与衬底上的读出电路电连接，而在桥腿层2上则设置有桥腿柱5，通过桥腿柱5连接桥面层1与桥腿层2，且形成了对桥面层1的支撑作用。本实施例中，双层微桥结构依次包括桥面层1、桥腿层2以及衬底，三者相互平行，形成双层结构，一般，在桥面层1内设置有热敏感层，当有红外波时，桥面层1可以吸收红外波，进而可以引起其内热敏感层的电阻变化，且在桥腿柱5、桥腿层2以及MEMS器件4的传递作用下，将该电阻变化传递至衬底上的读出电路，而在桥面层1吸收红外波的过程中，其具有部分红外波透过桥面层1进入桥面层1与桥腿层2之间的谐振腔3内，且在反射层的反射作用下，可以将透入的红外波反射至桥面层1再次吸收，进而可以大大提高桥面层1对红外波的吸收率。一般，反射层为一层薄金属，能够将透入的红外波全反射至桥面层1的底部。
参见图1、图3以及图4，优化上述实施例，细化桥腿层2的结构，其包括两个桥腿21，每一桥腿21均具有第一端部211与第二端部212，对应地，上述反射层也为两个部分，分别铺设于两个桥腿21上，两个桥腿21均采用环绕的方式形成盘香状，且均将第一端部211以各自对应的第二端部212为中心依次弯折环绕，对此环绕后的桥腿21为螺旋结构，且第二端部212为中心，第一端部211为外侧，将两个桥腿21交叉嵌合，使得每一桥腿21弯折后的间隙后均填塞有另一桥腿21，将MEMS器件4与位于中心的两个第二端部212连接，当然也可以采用分开的形式，衬底上设置有两个MEMS器件4，分别与两个第二端部212一一对应支撑连接，而在另一方面，上述的桥腿柱5为两个，且与两个第一端部211一一对应，每一桥腿柱5的其中一端与对应的第一端部211连接，而另一端则延伸至桥面层1的底部。本实施例中，桥腿层2中的两个桥腿21采用盘香的结构形式，且两桥腿21之间交叉于双层微桥结构的同一层，相比于传统的单层结构，桥腿层2的热导降低了50％-80％，大幅降低探测器的NETD，提高了双层微桥结构的性能。
参见图2以及图4，优化上述实施例，上述的桥腿层2为方形，即在将两桥腿21以第二端部212为中心弯折环绕时，均以直线进行弯折环绕，两个第二端部212均位于方形结构的中心，而两个第一端部211则分别位于方形结构的其中一条对角线的两个对角处，即两个第一端部211位于方形结构的同一条对角线上，从而使得两个桥腿柱5位于桥面层1的边缘处，两者之间的距离较大，可以有效增加桥面层1内的热敏感层的面积，使其可以几乎与桥面层1的面积相同，而在热敏感层的面积越大的情况下，热敏感层的噪声越小，即采用这种结构形式的桥腿层2可以保证桥面层1内的热敏感层的噪声非常小。
参见图3以及图4，继续优化上述实施例，两桥腿21相邻部位之间的距离为0.1um-0.3um。本实施例中，在将桥腿层2中的两个桥腿21交叉嵌合时，两个桥腿21之间还具有一定的间隙，每一桥腿21的任一部位与另一桥腿21的相邻部位之间的距离控制在0.1um-0.3um之间，由于长波红外波的波长为8um-14um，当这种波长的红外波由桥面层1透射至反射层上时，在各间隙处红外波会产生衍射现象，其并不会由间隙穿透至桥腿层2下方，而是均被反射层全反射至桥面层1吸收。
参见图1以及图4，进一步地，在两个桥腿21上铺设反射层时，反射层的每一部分与对应桥腿21上的MEMS器件4以及桥腿柱5均断开。本实施例中，每一桥腿21的大部分位置均铺设有反射层，而在对应第一端部211与第二端部212处至少具有部分结构没有设置该反射层，以使反射层与MEMS器件4以及桥腿柱5断开，而一般，该断开距离为3um-5um，以避免每一桥腿21的热阻减少，使得桥腿层2具有较大的热阻。
本发明实施例还提供一种微测辐射热计，包括有上述的双层微桥结构。本实施例中，将上述的双层微桥结构应用于微测辐射热计中，使得其具有优异的红外吸收率，且其中热敏感层的噪声比较小，微测辐射热计的性能非常好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。