介绍了用于气体传感应用的硅基MEMS红外(IR)发射器的设计,仿真和制造。 使用COMSOL的焦耳加热和热膨胀模型,使用3D有限元方法(3D-FEM)分析了桥式热板结构(BHS)红外发射器和封闭式热板结构(CHS)红外发射器的电热机械耦合特性:trade_mark:。 为了设计自热结构,计算了n和p硅的红外吸收率。 BHS和CHS IR发射器是使用微机电系统技术同步制造的,用于直接性能比较。 两种类型的红外发射器都通过电学和光学测量来表征。 实验结果表明,由于采用了热隔离结构和自热结构,BHS IR发射器比CHS IR发射器具有更高的辐射密度,更低的功耗和更快的频率响应。 同时,仿真结果与相应的测量结果吻合良好,表明3D-FEM模型是有效的,可用于电热装置的优化设计。