近日，中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心陈大鹏研究员课题组在热敏微纳器件自测试领域取得阶段性研究进展。热敏微纳器件是通过与温度相关的电学输出反映被测物理量的一类器件，包括：流量计、皮拉尼真空计、非制冷红外探测器等。因器件的工作涉及热电转换，所以热学参数和电学参数是器件的两类重要参数。精确有效地获得这些参数，对器件的结构优化与性能评估具有指导意义。相比于电学参数，热学参数难以直接提取，现通常需要搭建复杂的测试系统或依赖昂贵的测试设备。

　　课题组以非制冷红外探测器为研究对象，基于器件的自热效应，分别设计了在稳态和瞬态脉冲功率下的两款热学参数电学等效测试电路，有效地测得探测器像素的热容、热导、以及热响应时间。该测试方法在实施过程中，无需外加黑体、斩波器等光学激励，只用提供基本的电学激励，极大地简化了测试系统，降低了测试操作的复杂度，有利于实现热学参数的高精度原位测试。 

　　图1 各种热敏微纳器件 

图2 非制冷型红外探测器（a）三维结构示意图、（b）像素剖面电镜图、（c）热学参数瞬态脉冲功率下的电学等效测试电路示意图 

　　上述成果以“一种二极管型红外热探测器热学参数的电学等效测试方法”（DOI：10. 11972/j. issn. 1001-9014. 2019. 06. 017）和“An effective method for evaluating thermalparameters of diode-based thermal sensors”（DOI:10.1016/j.measurement.2020.107621）为题分别发表在《红外与毫米波学报》和《Measurement》上。微电子研究所刘超博士研究生为该文章的第一作者，傅剑宇副研究员为通讯作者。该工作得到了国家自然基金委、北京市科委等相关项目的资助。