微测辐射热计的热隔离结构设计

推导了微测辐射热计热隔离结构的热量模型，对系统热响应时间和响应率之间的关系进行了分析，在满足系统响应要求下对热隔离结构的热量参数的确定进行了理论分析和探讨，热量参数曲线图提供了直观的参考，并结合实际提出了优化热量参数的方案。     

非致冷微测热辐射计阵列的设计

非致冷微型热辐射计焦平面阵列技术在国内已成为研究热点。介绍了微测热辐射计的原理并对其作了简化的计算分析,给出了微测热辐射计的结构、材料、封装和读出电路等重要部分的一些设计方案。     

基于有限元法的微测辐射热计热电性能研究

采用有限元法针对微测辐射热计的热电耦合敏感机理进行研究.建立微测辐射热计精确三维有限元模型,采用动态热电有限元方法对器件的热电特性进行了分析,得到了其热电耦合场下的温度响应特性,并获取其热容、有效热时间常数和有效热导值等热学参数;采用该方法在微测辐射热计的设计阶段中,即可初步预判器件性能并为器件制备提供可靠的参考.所设计结构经流片验证,性能良好,且满足60 Hz帧频成像要求.     

非制冷微测辐射热计的热学设计与分析

电压灵敏度和热时间常数为表征微测辐射热计热性能的两个重要参数,热绝缘结构尺寸是决定性能参数的首要因素。首先采用解析法计算,并分析了这两个性能参数随结构尺寸改变的规律,确定一组能兼顾电压灵敏度及热时间常数的结构尺寸优化值,再利用有限元分析法对此优化结果加以模拟和验证,为下一步微测辐射热计的研制提供了可靠的理论依据。     

微测热辐射计氧化钒薄膜工艺研究

用射频磁控反应溅射在石英玻璃和硅片上沉积氧化钒薄膜 .利用X射线衍射 ,X射线光电子谱 ,原子力显微镜 ,分光光度计和电阻测量手段对沉积薄膜结构、形貌和性能进行了测试 .结果表明 ,沉积薄膜的电阻温度系数大于 1.8% /℃ ,方块电阻为 2 2± 5kΩ/□ .     

微测辐射热计的热响应时间测试方法

热响应时间是微测辐射热计的关键参数,它会制约非制冷红外探测器的最高工作帧频。热响应时间的像元级测试能够真实反映传感器的物理热响应时间,为产品设计优化提供及时、有效的数据支持,因此准确测量该参数具有十分重要的意义。但目前像元级测试方法均未能有效补偿微测辐射热计的自热效应,无法精准地测量热响应时间。基于频率响应法测试了微测辐射热计的有效热响应时间。通过用电阻温度系数对自热效应进行补偿,可以精确测量物理热响应时间。通过实验分析了不同偏置电流下测得的物理热响应时间。结果表明,该方法准确度高,稳定性强。     

微测辐射热计FPA的热学分析

微测辐射热计FPA的热设计是非致冷红外探测器设计的难点和关键.针对RIO推出的25 μm×25 μm IRFPA对其热性能作了分析,分析了桥面尺寸的减小对探测元被红外辐照后的温度变化率的影响,以及单个探测元在受红外辐照和偏置脉冲时的温度变化,并使用有限元分析软件ANSYS8.0模拟了单个热绝缘结构在稳态工作时的温度场分布.     

锗测辐射热探测器性能的测试

为了银河系中心远红外的球载观测,采用了 Ge-Bolometer(锗测辐射热探测器)作为天体远红外辐射的探测器,由于气球的飞行高度在35km 附近,所以在球上的液氦致冷探测器的工作温度在1.7K 左右。本文讨论了在实验室中解决这样低温的致冷方法,最后讨论了探测器性能参数的测试装置和测试结果。     

3mm波段辐射计特性参数的测试

对新设计的一种3mm波段辐射计的特性参数进行了测量,辐射计的特性参数包括灵敏度、测温范围以及辐射计中参考负载和定标黑体的辐射温度修正量.由于受国内3mm波段技术的限制,给3mm波段辐射计的设计和测量带来很大的困难.本文采样口面定标方法,在实验室确定了新设计的3mm波段辐射计的特性参数,以保证它的实际使用意义.     

Ti微测辐射热计关键技术分析

Ti微测辐射热计具有高电阻温度系数、低噪声和与IC工艺兼容性好等特点,在非致冷红外图像系统等应用领域越来越受到关注.文章通过理论分析指出,降低热导、提高填充因子和降低噪声是该种器件形成和使用中的关键技术,给出了相关技术的研究状况.     

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

红外热探测器的热学参数包括热容、热导、热响应时间,反应了结构信息和器件性能。精确有效地获得这些参数,对探测器的结构优化与性能评估具有指导意义。二极管型红外热探测器是红外热探测器的主要类型之一。基于二极管型红外热探测器的自热效应,提出了一种热学参数的电学等效测试方法,具有测量精度高且实现简单的特点。并对自制的一款二极管型红外焦平面阵列像元进行了测试,测试结果与理论分析相符,验证了方法的可行性。     

一种改进的测试芯片的设计方法

集成电路制造技术的不断进步,给缺陷定位带来巨大的挑战。传统的测试芯片和现有的可寻址的方法都无法满足当前缺陷快速准确定位的要求。本文提出了一种改进的可寻址测试芯片的设计方法:每个测试结构采用四端法连接以及单一的NMOS晶体管作为开关电路,以保证电性测量结果精确、电路设计的简洁以及面积利用率的进一步优化;并利用开关电路增加少量测试引脚,以方便物理缺陷定位的进行。该方法在110nm的CMOS工艺中得到应用。经过实际生产验证,实现了金属层断路等缺陷的定位,有效发现了该工艺中失效缺陷的成因,从而帮助实际的成品率实现快速提升。     

TCR矫正对非制冷探测器微桥热导测试的影响

VO2薄膜的电阻温度系数TCR(Temperature Coefficient of Resistance,用α表示)随温度改变会发生显著变化。因此,以VO2薄膜为热敏材料的非制冷探测器微桥像元采用1/R—(-αI2)曲线来测量微桥热导时,如果使用固定TCR数值,必然会对测量结果带来偏差。本文采用TCR逐点矫正的方法测量了非制冷微桥热导,并分析了有效热导,实验中的最大热导矫正率达到20.08%。采用本方法可使非制冷探测器微桥的热导测试结果更为准确,也更具有实际应用价值。     

测辐射热计的微桥研制和Vox膜成膜研究

介绍了测辐射热汁的工作原理、器件结构的几何形状和研制状况,叙述了测辐射热计材料的特性及制备技术.     

二极管型红外焦平面阵列的噪声分析及结构优化设计

二极管非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)探测器具有广阔的前景,然而它的性能受噪声源的制约,为了得到高性能的探测器,必须研究噪声源并减小其影响。概述了探测器噪声源,量化并研究了不同噪声对探测器的影响,最后得到了二极管IRFPA的性能极限,此外,计算得到了最优的结构参数。理论研究表明温度起伏噪声对应的最小噪声等效温差(NETD)为2.36K,此时探测器热导为辐射热导,其值为2.06nW/K。当单元尺寸为25μm×25μm的探测器的正向偏置电流为33μA,占空比为54%时可得到最优NETD为46.5mK。     

室温红外探测用非晶Ti薄膜的制备及表征

采用快速蒸发并冷却衬底的方法,在不同衬底结构上制备出了电阻温度系数(TCR)优于O.25%的红外探测用非晶Ti薄膜.通过表征分析了氧对薄膜电阻影响,以及组分对其性能的影响.研究表明,Ti薄膜有较强吸附氧能力,低价态的Ti利于红外探测.提出采用保护层和非氧硅化物牺牲层以提高薄膜探测能力.

Abstract：

Amorphous Ti films for uncooled infrared detectors with the TCR overmatch of 0.25% were successfully prepared on different structural substrates by the method of quickly evaporating and cooling the substrates.The effects of oxygen on the resistance of films and that of components on performance are characterized.The experimental results show that Ti with lower valence is better for uncooled infrared detectors.It is proposed that the protecting layer and the sacrificial layer with non-oxidative silicide can be applied to improve the detectivity.     

Comparison of transient and static test methods for chip-to-sink thermal interface characterization

Accurate thermal interface characterization is essential for high flux microelectronic package design. However, it is increasingly difficult as interfacial bond lines are thinned and thermal interface materials (TIM) evolve to more complex formulations with better performance. This paper compares a static versus transient characterization method targeted at the chip-to-package interface in a test fixture that closely resembles a packaged chip. The static method requires measurements over multiple bond line thicknesses while the transient method yields additional information about the package at the cost of greater numerical complexity, hardware requirements, sensitivity to noise and experimental uncertainty. Both are compared with existing techniques. We conclude that the static method is more generally-applicable while transient is well-suited to rapid characterization of the interface when the rest of the package is well-defined. While both methods are sensitive to the accuracy and resolution of temperature and bondline thickness measurements, the transient technique is additionally sensitive to the relative contribution of the TIM in the full junction-to-ambient thermal path. These points are illustrated through experimental results and compact numerical modeling.     

集成测试方法浅析

软件开发过程中,为了保证每一功能模块组装在一起后能够很好地协调工作,所以在完成功能模块的单元测试后,需对各功能模块集成后的系统开展系统集成测试.文章以增量式和非增量式两种策略对集成测试的测试方法进行了分类,并对每种方法的测试执行过程、测试方法的优缺点分别进行了阐述.