非致冷红外探测器用氧化钒多晶薄膜的制备

采用离子束溅射镀膜和氧化工艺在Si(110)和石英衬底上制备了用于非致冷红外探测器阵列热敏材料的混合相氧化钒多晶薄膜．扫描电子显微镜(SEM)照片显示：薄膜表面呈针状晶粒状,而且薄膜表面光滑、致密,均匀性好．测试结果表明：氧化钒薄膜的方块电阻和电阻温度系数(TCR)在20℃分别为50KΩ和-0.021K^-1。     

高TCR氧化钒薄膜研究进展

氧化钒薄膜的高电阻温度系数(TCR)是制作高灵敏度非制冷红外探测器的一个极其重要的参量.探测器的响应率与TCR紧密相关.高TCR将提升红外探测器的探测性能.鉴于氧化钒薄膜TCR的重要性,综述了近几年国内外研究中制备高TCR氧化钒薄膜的新技术并分类归纳:包括离子束增强沉积(IBED)法,反应脉冲激光沉积技术等.由于氧化钒薄膜具有VO2、VO5等多种价态结构,不同的制备条件和方法所生成的氧化钒薄膜TCR大小也不同,因此,分析了相关技术方法的优缺点,并对高TCR进行了一定的理论解释.     

非制冷红外探测器用VOx薄膜的制备

介绍了一种采用反应溅射工艺,通过控制不同气氛的分布制备VOx薄膜的方法,并制备出电阻温度系数（TCR）优于－2％的非制冷红外探测器用VOx薄膜。其XPS、XRD分析结果表明,薄膜的生长情况与制备工艺条件有密切关系。     

非制冷红外探测器用VO_x薄膜的制备

介绍了一种采用反应溅射工艺 ,通过控制不同气氛的分布制备VOx 薄膜的方法 ,并制备出电阻温度系数 (TCR)优于 - 2 %的非制冷红外探测器用VOx 薄膜。其XPS、XRD分析结果表明 ,薄膜的生长情况与制备工艺条件有密切关系。     

适用于非制冷焦平面探测器的氧化钒薄膜制备研究

氧化钒薄膜由于其具有高电阻温度系数(TCR),近年来被广泛应用于非制冷红外探测器.利用离子束增强沉积法,通过精确控制溅射电压、退火温度优化了氧化钒的制备工艺,制备出的氧化钒薄膜电阻为40kΩ、TCR为-2.5%K-1,满足非制冷焦平面探测器氧化钒薄膜的应用的要求.     

磁控溅射法制备氧化钒薄膜的研究

主要介绍了红外探测器的分类、发展,及基于氧化钒薄膜的热探测器的优势;采用直流磁控溅射法在相对较低温度220℃下制备出电阻温度系数(TCR)为-1.9%/℃的VOx薄膜.通过XRD、AFM、红外透过测试方法对薄膜的形貌、组分及其红外吸收性能进行分析,结果表明该VOx薄膜非常适合用作非制冷红外探测器热敏材料.与传统的工艺相比,由于该薄膜淀积过程无需高温退火,在后期的红外焦平面制作过程中,可以较好地保护红外焦平面阵列的CMOS电路.     

氧化钒热敏薄膜非致冷红外探测器的等效模型

建立了氧化钒热敏薄膜微测辐射热计的PSPICE模型,结合一个具体的CMOS读出电路给出探测器的等效电路模型,分析了探测器的电学和噪声特性,根据等效模型基于微测辐射热计电阻RD和读出电路MOS沟道宽度W两个设计参数对噪声等效温差(NETD)进行了优化,优化数据表明,折中选取参数RD和W对探测器性能有重要的意义.     

氧化钒热敏薄膜的制备及其性质的研究

报道一种制备氧化钒热敏薄膜的新方法。采用离子束溅射V2O5粉末靶淀积和氮氢混合气体热处理相结合的薄膜技术,可制备热敏性能较好的低价氧化钒薄膜VOx(x＜2.5)。对不同温度退火后氧化钒薄膜在10－100℃范围内测定了薄层电阻随温度的变化,得到的电阻温度系数（TCR）值为（－1～－4）％K^-1。研究结果表明通过这种方法可在较低温度下制备氧化钒薄膜,这种薄膜具有较低的电阻率和较高的TCR值,可作为非致冷红外微测辐射热计的热敏材料。     

非制冷红外焦平面探测器热敏薄膜技术研究进展

近年来红外探测技术在军事和民用领域得到了迅速的发展,非制冷红外探测器以其低成本、小型化、非制冷等优势在红外探测系统发展中占据着重要的地位。本文总结了国内外非制冷红外探测器的发展现状,分析了两种主要的非制冷红外探测器技术路线的特点及差异,并给出了这两种技术路线后续发展趋势。     

氧化钒非制冷红外焦平面探测器芯片工艺研究

非制冷红外探测器具有成本低廉、无需制冷等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位.从氧化钒非制冷焦平面探测器的牺牲层、支撑层、氧化钒等制备工艺进行了研究,为国内非制冷焦平面探测器工程化研究奠定了坚实的技术基础.     

Silicon-integrated uncooled infrared detectors: Perspectives on thin films and microstructures

Uncooled infrared (IR) photodetectors for telecommunications, optical processor interconnects, and focal plane arrays are advantageously integrated into systems that are silicon based through advanced thin-film technologies. This paper reviews challenges of materials, microstructures, interfaces, and reactions of thin-film materials and technologies posed by such applications.     

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。     

磁控溅射制备Mn-Co-Ni-O热敏红外探测薄膜

尖晶石Mn-Co-Ni-O三元氧化物具有优良的负温度系数（NTC）,是一种制作热敏红外探测器较为理想的材料。采用射频磁控溅射法在非晶Al2O3衬底上制备了Mn1.56Co0.96Ni0.48O4（MCNO）多晶薄膜。使用能量色散X射线谱（EDS）对薄膜中金属元素组分进行了测量,分析得出薄膜中金属元素组分与靶材中的组分偏离在5%以内。对经过750℃空气中退火后的薄膜结构、电学和光学性质也进行了研究。实验结果表明:退火后薄膜具有单一立方尖晶石结构,且薄膜表面致密、均匀性好;薄膜的传导机制遵循小极子跃迁传导,在240~330K范围内符合VRH模型,其激活能和电阻温度系数（TCR）在室温下（300K）分别为0.297eV和-3.83%K-1;薄膜在紫外-可见波段具有较高的吸收率,间接带宽为0.61eV。     

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.     

溅射时间对氧化钒薄膜光学特性的影响

我们在玻璃衬底上用磁控溅射的方法以不同的溅射时间(15、20、25、30 min)沉积了氧化钒薄膜,我们发现随着溅射时间的增加,氧化钒薄膜的红外透过率的改变量可高达58％,氧化钒薄膜的相变温度从66℃减下到50℃,从薄膜的X射线衍射图中,我们可以看出,随着溅射时间的延长,V02(100)峰出现.     

光诱导氧化钒薄膜原位太赫兹波调制特性研究

采用磁控溅射及快速热氧化法在c-Al2O3基底制备出高质量的氧化钒薄膜。首先,分析结果表明所制备的氧化钒薄膜表面颗粒大小均匀,表面均方根粗糙度约为16.75 nm,主要成分为VO2和V2O5,V4+离子的含量为78.59%,所制备的氧化钒薄膜具有稳定的热致相变特性;其次,光诱导下薄膜的THz波调制特性研究结果显示,随着激励光功率增大,薄膜的THz透过率逐渐减小;最后,经过多次原位反复测试结果表明所制备的氧化钒薄膜具有稳定可逆的THz波调制特性,可应用于太赫兹开关和调制器等集成式太赫兹功能器件。     

直流磁控溅射法制备非晶态氧化钒薄膜光学特性研究

研究了直流反应磁控溅射工艺中衬底温度对氧化钒(V2O5)薄膜性能的影响,利用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见光分光光度计(UV1700)分别对薄膜进行了表征.实验结果表明,除了组分和晶态,薄膜的形貌和光学性能受衬底温度的影响很大.随着衬底温度的升高,膜表面变得粗糙,膜厚减小.光学特性测试表明,当衬底温度从160℃升高到320 ℃,光学带隙从2.39 eV下降到2.18 eV.