薄膜型热释电红外探测器的发展

介绍了薄膜型热释电红外探测器的性能特点和工作原理。从材料选择,器件结构和制备工艺综述了近几年国内外的研究成果及发展动态,并对器件的主要应用进行了总结。     

非晶YBCO薄膜热释电红外探测器

介绍了非晶YBCO薄膜用作非制冷热释电红外探测器材料。它在室温下显示出强的热释电行为,并且容易在室温下采用射频磁控溅射法沉积,制备工艺与CMOS工艺相兼容,是 一种很有潜力的热释电探测器材料。并介绍了非晶YBCO热释电薄膜的研究现状,阐述了该薄膜及其探测器的制备技术和研究动向。     

热释电红外探测器的PSPICE仿真设计探讨

介绍了热释电红外探测器的结构及工作原理,由热释电效应推导出了热释电电流及电压响应表达式,利用仿真软件PSPICE分析了热释电探测器等效电路模型,并在红外专用芯片BISS0001不可重复触发工作方式下给出了探测器的实用电路.     

PZT热释电红外探测器

讨论了锆太酸铅(PZT)热释电材料的选择原则,介绍了Zr/Ti为94/6的PZT热释电陶瓷材料的制作,并以此材料为敏感元制作成PZT红外探测器。对其基本结构、制作时存在的问题进行了研究。所制作的探测器D(500K,10Hz) 为5.7×10~8cmhz~(?)/W不仅可用于一般的热辐射探测,还可用于强辐射(如激光)的测量。     

薄膜型热释电探测器红外响应模型分析

在进行热释电焦平面探测器ROIC(读出电路)设计时,必须充分考虑热释电探测器的红外响应特性,并根据探测器等效电路的SPICE模型进行设计仿真.从热释电探测器的热平衡方程出发,在Matlab平台上分析模拟了探测器对脉冲函数调制状态下的瞬态响应,并根据提供的薄膜材料参数在具体应用中建立了热释电探测器的等效电路模型.把探测器等效电路模型与SFD(源跟随器)型输入单元读出电路连接后进行模拟仿真,分析了不同条件下热释电探测器/读出电路组件的响应特性.     

薄膜热释电红外探测器吸收和响应性能的模拟研究

采用吸收、热传导和热释电响应模型,对薄膜热释电红外探测器的吸收和响应性能进行了模拟研究.当膜系中各膜层材料的物性参数确定时,对于不同波长的红外辐射及在不同的调制频率下,探测器主要性能的优劣与探测系统的结构设计密切相关.     

非制冷型热释电薄膜红外探测器的制备及应用

介绍了室温非制冷型热释电薄膜红外探测器的原理和优势。从热释电材料的选择及器件的结构设计等方面阐述了热释电薄膜红外探测器的制备技术和研究动向,并归纳了器件的主要应用领域。     

复合热释电薄膜红外探测器的研究

热绝缘结构是热释电红外探测器的关键技术之一."复合热释电薄膜红外探测器"是用多孔SiO2薄膜来绝热的,这种无空气隙的新型结构被认为具有更高的机械强度和可靠性.采用溶胶-凝胶技术制备了热导率极低的多孔SiO2薄膜,用金属有机物热分解法制备了优质的铁电薄膜,实现了"复合热释电薄膜"热绝缘结构,获得的星探测率最大值达9.3×107cm.Hz1/2/W.通过快速热处理工艺的采用,提高薄膜一次成膜厚度的研究,改善了薄膜制备与微电路工艺的兼容性.研究了多孔膜厚度、孔径分布与探测率的关系,探讨了镍酸镧(LNO)薄膜作为缓冲层、红外吸收层和上电极的多功能作用.结果表明:孔径分布小的多孔膜有利于探测器性能的提高.在此结构中,存在热性能和电性能的折中问题,多孔膜厚度有一个临界值.LNO薄膜的引入,可以改善性能、简化结构和工艺.讨论了低温铁电薄膜的制备和性能,以及与微电路实现单片集成等问题.     

复合热释电薄膜红外探测器的二维热分析

根据热释电薄膜红外探测器的结构和测试条件,使用有限元软件Ansys对其进行了二维热分析,得到了探测器受到红外辐射后的温度场.分析了复合热释电薄膜红外探测器的绝热层对温度场的影响,并将它与微桥结构探测器的性能进行了比较.结果表明,复合热释电薄膜红外探测器的绝热层能有效地减小热流向硅衬底的散失,并且探测器的响应随着绝热层厚度的增大而增大;当复合热释电薄膜红外探测器中绝热层的热导率低于空气的热导率时,它的绝热性能优于微桥结构.     

钽酸锂薄膜红外探测器探测性能的模拟研究

建立了热释电钽酸锂薄膜红外探测器理论模型,用五层薄膜系统模拟了探测器结构,用钽酸锂晶体参数,模拟了探测器结构参数与探测率等性能指标之间的关系,研究了硅衬底厚度和钽酸锂薄膜厚度对探测器性能的影响。模拟结果显示,硅衬底彻底腐蚀形成悬空结构是减小探测器热传导损耗的最有效途径;热释电钽酸锂膜层越薄,器件探测率越高。探测器电压响应同时取决于钽酸锂膜层厚度和探测器外接电路参数。使探测器整体性能最佳的钽酸锂膜层厚度为1～2μm。     

非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器的优化设计

介绍了基于非晶硅薄膜晶体管的室温红外探测器的基本特征及性能指标，对晶体管宽长比对探测器性能的影响进行了理论分析，分析表明，提高晶体管的宽长比可以改善探测器的探测率。为了克服传统微桥结构室温红外探测器成品率低的不足，提出了一种新的热绝缘材料，并将该材料应用到了非制冷红外探测器中，实际制备了探测器单元，对该材料的热绝缘能力进行了验证。     

非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器的优化设计

介绍了基于非晶硅薄膜晶体管的室温红外探测器的基本特征及性能指标,对晶体管宽长比对探测器性能的影响进行了理论分析,分析表明,提高晶体管的宽长比可以改善探测器的探测率。为了克服传统微桥结构室温红外探测器成品率低的不足,提出了一种新的热绝缘材料,并将该材料应用到了非制冷红外探测器中,实际制备了探测器单元,对该材料的热绝缘能力进行了验证。     

抽指加权叉指换能器PSPICE仿真

为了能够采用EDA工具设计含高性能声表面波器件的电子系统,研究了直接应用PSPICE仿真抽指加权叉指换能器的仿真方法.它根据抽指加权叉指换能器抽指位置,结合抽指后的相邻指条特点,推导了不同抽指方式下指对等效电路模型,并与其余指对等效电路进行声学端级联、电端并联得到抽指加权叉指换能器总的等效电路模型,仿真结果与实测结果基本相近.