非制冷红外探测器多孔硅绝热层的研究

以多孔硅作为绝热层材料,采用超高真空对靶磁控溅射镀膜法,在多孔硅样品表面和硅基底表面沉积氧化钒薄膜.实验采用电化学腐蚀法制备多孔硅,利用场致发射扫描电子显微镜观测了孔隙率为50%,60%,70%三个多孔硅样品的微观形貌.利用显微喇曼光谱法测量其热导率,分别为8.16,7.28和0.624W/mK;利用纳米压入仪测量氧化钒薄膜的显微硬度和杨氏模量,测得沉积在孔隙率为50%,60%,70%的多孔硅基底上氧化钒薄膜的显微硬度分别为1.917,0.928和0.13 GPa,杨氏模量分别为31.087,16.921和2.285 GPa,而沉积在单晶硅基底的氧化钒薄膜的显微硬度和杨氏模量分别为10.919 GPa和193.792 GPa,并分析了微观结构差异对多孔硅绝热性能和机械性能的影响,为非制冷红外探测器的工艺制作过程提供一定的热学力学参数.     

微结构参数对多孔硅层热绝缘性能的影响

研究了多孔硅层厚度,孔隙率以及多孔硅中微晶粒尺寸三个微结构参数对其热绝缘性的影响机制.实验选用p ,p-两种掺杂浓度的硅片基底,采用电化学腐蚀法,通过改变腐蚀时间和腐蚀电流密度获得不同微结构参数的多孔硅层.分别采用显微拉曼光谱法及测量显微镜聚焦法测量了样品的热导率和厚度.研究发现,多孔硅层厚度影响热量传输路径,而孔隙率和微晶粒尺寸通过降低热导率从而使多孔硅的绝热性增强.     

非制冷红外探测器多孔硅绝热层的研究

以多孔硅作为绝热层材料，采用超高真空对靶磁控溅射镀膜法，在多孔硅样品表面和硅基底表面沉积氧化钒薄膜。实验采用电化学腐蚀法制备多孔硅，利用场致发射扫描电子显微镜观测了孔隙率为50%，60%，70%三个多孔硅样品的微观形貌。利用显微喇曼光谱法测量其热导率，分别为8.16，7.28和0.624W/mK；利用纳米压入仪测量氧化钒薄膜的显微硬度和杨氏模量，测得沉积在孔隙率为50%，60%，70%的多孔硅基底上氧化钒薄膜的显微硬度分别为1.917，0.928和0.13GPa，杨氏模量分别为31.087，16.921和2.285GPa，而沉积在单晶硅基底的氧化钒薄膜的显微硬度和杨氏模量分别为10.919GPa和193.792GPa，并分析了微观结构差异对多孔硅绝热性能和机械性能的影响，为非制冷红外探测器的工艺制作过程提供一定的热学力学参数。     

非制冷红外探测器多孔硅绝热层的研究

以多孔硅作为绝热层材料,采用超高真空对靶磁控溅射镀膜法,在多孔硅样品表面和硅基底表面沉积氧化钒薄膜。实验采用电化学腐蚀法制备多孔硅,利用场致发射扫描电子显微镜观测了孔隙率为50%,60%,70%三个多孔硅样品的微观形貌。利用显微喇曼光谱法测量其热导率,分别为8.16,7.28和0.624W/mK;利用纳米压入仪测量氧化钒薄膜的显微硬度和杨氏模量,测得沉积在孔隙率为50%,60%,70%的多孔硅基底上氧化钒薄膜的显微硬度分别为1.917,0.928和0.13GPa,杨氏模量分别为31.087,16.921和2.285GPa,而沉积在单晶硅基底的氧化钒薄膜的显微硬度和杨氏模量分别为10.919GPa和193.792GPa,并分析了微观结构差异对多孔硅绝热性能和机械性能的影响,为非制冷红外探测器的工艺制作过程提供一定的热学力学参数。