应用于微型光谱仪的MEMS电磁微镜设计

2024-05-22 激光与光电子学进展70 1.16M 0

  基于半导体工艺,设计并制作了一种应用于微型光谱仪领域的MEMS(Micro-ElectroMechanical System)电磁扫描微镜。通过在镜面上集成金硅光栅窄带光学滤波结构,根据其窄带滤波波长随入射光角度变化的特性,并通过表面等离子共振吸收入射光并产生光电流,实现了无需外部探测器的分光与探测功能;采用微镜背面镀铝形成欧姆接触,并贴合到PCB(Printed Circuit Board)板的背面引出电极的方式,在微镜上设计了驱动和光电流两套电流回路,实现了光信号探测与电信号输出的一体式集成。相比基于色散分光原理的MEMS扫描光栅微镜,减少了光学路径,提升了系统集成度。实测器件在89.2 mA电流驱动下可达±11.4°机械转角;I-V特性曲线表明光电流回路有明显的肖特基整流特性;测试了10°到17°入射光角度的光电流响应函数曲线,随着入射角增大,光电流响应峰会逐渐向短波方向移动,并伴随着光电流响应度的增大。共振滤波波长与入射角具有较好的线性变化关系,每1°入射光角度变化引起器件约15.7 nm的共振波长偏移量。



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