Filtros Fabry–Perot Micromachined Baseados em Ge/ZnS para MEMS Ópticos no Infravermelho de Ondas Longas

Este artigo relata a demonstração bem-sucedida de filtros Fabry-Perot baseados em Ge/ZnS operando no infravermelho de ondas longas (LWIR). A adequação do Ge e ZnS depositados termicamente como materiais de espelho em filme fino para filtros Fabry-Perot LWIR micromachined foi totalmente investigada, e foi demonstrado que uma temperatura de crescimento do filme superior a 150 °C é fundamental para depositar filmes de ZnS duráveis. Os constantes ópticos dos filmes de Ge e ZnS na faixa LWIR revelam que o par de materiais possui alto contraste de índice de refração e excelente transparência no LWIR. Filtros Fabry-Perot LWIR de cavidade fixa com um espelho superior circular em uma única camada de Ge de 150 μm e um espelho inferior de quatro camadas Ge/ZnS/Ge/ZnS foram fabricados. A curvatura do espelho superior suspenso foi corrigida usando uma fina camada de compensação de estresse de SiNx. Após a correção da curvatura, uma planicidade do espelho de 550 nm foi alcançada, e o filtro demonstrou uma transmissão máxima de 60% com uma largura total à meia altura de 700 nm, bem como um rejeição fora da banda de 24:1.