マイクロPA検出器:シリコン上に集積した中赤外光音響分光法の限界を押す【JST・京大機械翻訳】

Coutard J. G.; Berthelot A.; Gliere A.; Lhermet H.; Scherer B.; Strahl T.; Teulle A.; Verdot T.

文献

J-GLOBAL ID：202002280209844575 整理番号：20A0710465

マイクロPA検出器:シリコン上に集積した中赤外光音響分光法の限界を押す【JST・京大機械翻訳】

Micro PA detector: pushing the limits of mid IR photoacoustic spectroscopy integrated on silicon

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資料名：
巻： 11285 ページ： 1128513-9 発行年： 2020年
JST資料番号： D0943A ISSN： 0277-786X CODEN： PSISDG 資料種別：会議録 (C)
記事区分：短報発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

光音響(PA)分光法は化学発光の監視またはガス痕跡の検出に用いられる最も敏感な技術の一つである。量子カスケードレーザと結合して,このシステムは産業制御から健康監視までの多くの応用分野で広く使われている。しかし,そのようなシステムの大きな普及のための大量生産は,それらのフットプリントと製造コストの両方を減少させるためのさらなる開発を必要とする。最近の6年間のCEA-LETIは小型化した光音響セルの異なるバージョンを開発した。著者らは既に,小さなシリコンベースPAセルによるガス痕跡の検出を実証した。それにもかかわらず,この最初の結果は市販のMEMSマイクロフォンで得られた。これらの成分が信頼でき,十分な性能を持つとしても,それらは光音響ガス検出に専用ではなく,製造プロセスフローに容易に統合できない。これらの問題に対処するために,M&NEMS技術とMIRフォトニクスの両方を用いることを提案した。マイクロPAと呼ばれる新しいPA検出器は,2つの200mmウエハを積層することにより構築される。すなわち,マイクロホン(MEMS機械的ダイヤフラムとNEMSピエゾ抵抗ゲージ),毛細管と流体ポート,およびPAセルを含むキャップウエハ,膨張体積,PAセルへの光を導くSiGe導波路,金属ルーティングと電気接点である。周波数応答測定とPAガス検出を行った。このシステムは6500Hzの周波数でダイヤフラムの機械的共振を示し,シミュレーションと良く一致した。実験室条件での最初のCO2とCH4試験は,ppm範囲での検出限界と10-8W.cm-1Hz~-1/2のNNEAを示した。COPYRIGHT SPIE. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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赤外・遠赤外領域の測光と光検出器 , 固体デバイス製造技術一般

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