[發明專利]一種光輻射事件驅動的智能開關及其制備方法

在審

• 申請號: 202111213611.0
• 申請日: 2021-10-19
• 公開（公告）號: CN114014256A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 賴建軍;徐靈祎;李科;張正輝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;華中科技大學鄂州工業技術研究院;天津津航技術物理研究所
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 祝丹晴

1.一種光輻射事件驅動的智能開關，其特征在于，包括基板、第一懸臂梁、第二懸臂梁、光學吸收板、光學反射板、剛性連接桿、電觸頭、第一電接頭和第二電接頭；

第一懸臂梁和第二懸臂梁沿基板橫向平行排列；第一懸臂梁和第二懸臂梁的一端均與基板連接，另一端通過剛性連接桿互相連接；電觸頭固定于剛性連接桿一端的側部；第一電接頭和第二電接頭與電觸頭相對設置；

第一懸臂梁包括橫向并排的第一內側臂和第一外側臂，第一外側臂的長度小于第一內側臂，且不與基板接觸；第二懸臂梁包括橫向并排的第二內側臂和第二外側臂，第二外側臂的長度小于第二內側臂，且不與基板接觸；所述第一內側臂和第二內側臂為低熱膨脹系數材料，第一外側臂和第二外側臂為高熱膨脹系數材料；

光學吸收板與第一懸臂梁固定連接，用于對外界光輻射選擇性吸收后轉換成熱量；光學反射板與第二懸臂梁固定連接，用于對外界光輻射進行反射。

2.如權利要求1所述的智能開關，其特征在于，所述低熱膨脹系數材料為二氧化硅，所述高熱膨脹系數材料為鋁。

3.如權利要求2所述的智能開關，其特征在于，所述剛性連接桿的材料為二氧化硅。

4.如權利要求1所述的智能開關，其特征在于，所述光學吸收板和光學反射板為尺寸相同的金屬-介質-金屬(MIM)三層結構，所述光學吸收板的上層金屬為金屬微納結構，所述光學反射板的上層金屬為均勻薄膜。

5.如權利要求1所述的智能開關，其特征在于，所述光學吸收板的表面包含表面等離子體共振吸收結構。

6.如權利要求1-5任一項所述的智能開關，其特征在于，所述電觸頭面對第一電接頭和第二電接頭的一側為彈性結構。

7.如權利要求1-5任一項所述的智能開關，其特征在于，所述第一電接頭和第二電接頭分別為基板表面上非連通的兩處金屬導電薄膜。

8.如權利要求1-5任一項所述的智能開關，其特征在于，所述第一懸臂梁、第二懸臂梁和剛性連接桿構成U形或Λ形的連接體。

9.一種如權利要求1-8任一項所述的智能開關的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用等離子體增強氣相沉積法(PECVD)在硅襯底表面沉積二氧化硅薄膜，然后利用感應耦合等離子體(ICP)干法刻蝕方法制作二氧化硅條；

采用原子層沉積法或傾斜沉積方法在二氧化硅條頂部和外側壁沉積Al膜；

采用離子束正向刻蝕正面暴露的鋁和側面部分的鋁；

旋涂聚酰亞胺(PI)犧牲層，并用化學機械拋光(CMP)方法平坦化至二氧化硅條暴露；

采用剝離工藝制作光學吸收板和光學反射板中的金屬-介質-金屬三層膜結構圖形；

采用電子束曝光或投影曝光工藝對光學吸收板表面的金屬層圖形化，制作表面金屬微納結構；

采用濕法或干法腐蝕襯底底部硅形成空腔；

釋放聚酰亞胺犧牲層。

10.一種光電傳感器，其特征在于，包括如權利要求1-8任一項所述的智能開關。