微桥对 UFPA探测单元的影响

通过So1—Gel方法和半导体工艺，制备出基于Ba0.8Sr0.2TiO3(BST)薄膜的非致冷红外焦平面阵列(UFPA)探测单元。用ANSYS有限元分析软件，对探测单元进行了热分析。分析结果表明：微桥的大小可以极大的影响薄膜受到辐射后的温度以及薄膜温度的均匀性。对微桥和硅衬底上的BST薄膜进行了结构和性能上的对比。发现微桥上面的BST薄膜其介电常数有所下降，漏电流增加。而且为了得到致密无裂纹的BST薄膜，必须减少它的厚度。对所制备的UFPA探测单元进行了红外测试，得到1．6mV左右的信号输出，可以满足下一步信号处理的需要。     

MEMS技术在非制冷热红外探测器中的应用

微机电系统(MEMS)技术是以实现机电一体化为目标的一项新兴技术,它在红外器件制作中的引入为非制冷红外探测器的实用化开辟了新的途径。目前,应用MEMS技术制作的主要有微测辐射热计微桥结构和微悬臂红外探测器双层悬臂结构2种。对它们各自的工作原理、组成结构、MEMS工艺实现以及发展方向作了较为详细的阐述。     

共振吸收在微桥电阻阵列中的应用

红外武器系统的快速发展, 对红外仿真系统提出了更高的要求。微桥电阻阵列作为红外仿真系统的核心器件, 其性能的提高对红外仿真系统的发展至关重要。微桥电阻是利用电阻加热微辐射元来产生红外辐射的, 根据微桥电阻的工作原理可知, 提高微桥电阻阵列单元辐射效率是微桥电阻性能提高的关键技术之一。利用以Al 为反射层电阻、空气为中间介质层和TiNx 为吸收层电阻组成的谐振腔结构可以明显提高所需波段的红外辐射效率, 从而提高微桥电阻的性能。共振吸收结构为微桥电阻阵列的进一步低功耗、大面阵化提供了有效的设计和制作途径。     

非晶硅微测辐射热计热学和光学分析

通过理论计算得到了桥腿长度和宽度与热导和桥面温升之间的线性关系,辐射功率和桥面温升之间的线性关系,并利用ANSYS软件对线性关系进行模拟验证.根据光学导纳矩阵法,利用MatLab软件模拟微测辐射热计对红外线的吸收率,结果表明微测辐射热计对8～13μm波段红外有很好的吸收率.分析结果为微测辐射热计的研制提供了可靠依据.     

微测辐射热计微桥结构性能分析

微测辐射热计的设计难点是起支撑作用的微桥结构的设计.重点研究了现在流行的几种微桥结构,对其性能参数进行分析比较,提出了多层结构的优点.并使用有限元分析软件对不同微桥进行结构分析,以比较其稳固性.     

激光微刻蚀柔性红外热敏悬浮微桥研究

本文研究使用激光微刻蚀方法制作红外热敏悬浮微桥的新工艺.用激光微刻蚀法制作了铂/聚酰亚胺热敏悬浮微桥,对微桥初样的热敏特性进行了测试,测试结果证实所制作的热敏微桥具有较好的热隔离性能.     

128元非致冷氧化钒红外探测器的制作

采用新工艺在氮化硅衬底上制备了室温时电阻温度系数为 - 0 .0 2 1K-1的氧化钒薄膜 ,以此为基础 ,利用光刻和反应离子刻蚀工艺在硅衬底上制作了 12 8元氧化钒红外探测器 .为了降低探测器敏感元与衬底间的热导 ,设计制作了自支撑的微桥结构阵列 .测试结果显示探测器的响应率和探测率在 8～ 12 μm的长波红外波段处分别达到10 4V/W和 2× 10 8cmHz1/ 2 W-1.     

共振吸收在微桥电阻阵列中的应用

红外武器系统的快速发展,对红外仿真系统提出了更高的要求。微桥电阻阵列作为红外仿真系统的核心器件,其性能的提高对红外仿真系统的发展至关重要。微桥电阻是利用电阻加热微辐射元来产生红外辐射的,根据微桥电阻的工作原理可知,提高微桥电阻阵列单元辐射效率是微桥电阻性能提高的关键技术之一。利用以Al为反射层电阻、空气为中间介质层和TiNx为吸收层电阻组成的谐振腔结构可以明显提高所需波段的红外辐射效率．从而提高微桥电阻的性能。共振吸收结构为微桥电阻阵列的进一步低功耗、大面阵化提供了有效的设计和制作途径。     

微桥结构PZT厚膜红外探测器研究

利用KOH溶液腐蚀结合SF6气体干法刻蚀工艺制备了锆钛酸铅(PbZr0.3Ti0.7O3,PZT)厚膜热释电红外探测器,得到了器件Si基背面完全悬空的微桥绝热结构.使用由斩波器调制的黑体辐射,测试了探测器在低频段的电压响应率、噪声等效功率和探测率等参数.结果表明,探测器在调制频率为5.3 Hz时的电压响应率约为4.5×...     

单片式128×1氧化钒微测辐射热计非致冷焦平面的研制

采用氧化钒薄膜、低应力介质膜和CMOS读出电路技术,研制了单片式128×1非致冷焦平面.氧化钒薄膜的制备采用了一种新的方法,焦平面的信号读出采用了CTIA积分方式.应用一种双频PECVD技术制备了低应力氮化硅薄膜,有效改善了微桥的平整度.通过氮化硅和氧化钒薄膜自身的红外吸收,焦平面在8～14μm波段的平均响应率达到8.2×104V/W,平均D*达到2.3×108cmHz1/2/w.焦平面的均匀性需要进一步改善.