熱釋電紅外探測(cè)器具有響應(yīng)速度快、探測(cè)率高、工作溫區(qū)寬、噪聲和功耗較低等優(yōu)點(diǎn),一直是非制冷紅外探測(cè)器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。研究表明,熱釋電材料的性能和器件的隔熱結(jié)構(gòu)是影響熱釋電紅外探測(cè)器性能的關(guān)鍵因素。LiTaO₃單晶材料具有熱釋電系數(shù)大、居里溫度高和介電常數(shù)小的特點(diǎn),是目前最常用的熱釋電材料。采用MEMS工藝加工的硅基絕熱結(jié)構(gòu)隔熱性能,但是在硅基絕熱結(jié)構(gòu)上生長的LiTaO₃薄膜為多晶結(jié)構(gòu),熱釋電性能與單晶相比衰減明顯。針對(duì)這一問題,本論文提出了UV膠鍵合實(shí)現(xiàn)鉭酸鋰單晶與懸空絕熱結(jié)構(gòu)的集成的新方法,設(shè)計(jì)出探測(cè)器的具體結(jié)構(gòu)與制備流程,通過研究探測(cè)器制備工藝和結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響,優(yōu)化了制備工藝參數(shù)和器件結(jié)構(gòu)參數(shù),最后將優(yōu)化后的參數(shù)用于制作了2×2多元器件并測(cè)試其性能。1、設(shè)計(jì)了由LiTaO₃單晶/帶凹槽石英襯底構(gòu)成的探測(cè)器結(jié)構(gòu),并通過有限元仿真對(duì)探測(cè)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真;建立了采用UV膠鍵合實(shí)現(xiàn)LiTaO₃單晶與襯底的集成工藝,制備出探測(cè)器原型器件,對(duì)器件結(jié)構(gòu)和集成工藝進(jìn)行了初步驗(yàn)證。2、研究了電極圖形化和集成工... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 非制冷紅外探測(cè)器概述
    1.2 熱釋電探測(cè)器簡介
        1.2.1 熱釋電探測(cè)器的工作原理
        1.2.2 熱釋電探測(cè)器結(jié)構(gòu)
        1.2.3 熱釋電材料
        1.2.4 絕熱結(jié)構(gòu)
        1.2.5 熱釋電多元探測(cè)器簡介
    1.3 熱釋電探測(cè)器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 針對(duì)熱釋電敏感元的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 針對(duì)絕熱結(jié)構(gòu)與集成方式的研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的研究意義及主要工作
第二章 實(shí)驗(yàn)方案及原理
    2.1 熱釋電探測(cè)器的設(shè)計(jì)方法
    2.2 熱釋電探測(cè)器制備工藝
        2.2.1 敏感元加工技術(shù)
        2.2.2 敏感元與絕熱結(jié)構(gòu)集成技術(shù)
        2.2.3 紅外吸收層制備技術(shù)
    2.3 熱釋電探測(cè)器微觀分析與性能表征
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 探針式表面輪廓儀
        2.3.3 熱釋電探測(cè)器的主要性能參數(shù)和表征方式
第三章 熱釋電探測(cè)器的基本結(jié)構(gòu)與制備工藝研究
    3.1 熱釋電探測(cè)器的基本結(jié)構(gòu)
    3.2 熱釋電探測(cè)器的有限元熱學(xué)仿真
    3.3 熱釋電探測(cè)器制備工藝流程
    3.4 電極圖形化工藝參數(shù)研究
    3.5 熱釋電探測(cè)器集成工藝研究
        3.5.1 涂膠時(shí)間對(duì)鍵合效果的影響
        3.5.2 涂膠轉(zhuǎn)速對(duì)器件性能的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 LiTaO_3多元熱釋電探測(cè)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.1 空氣隙結(jié)構(gòu)對(duì)探測(cè)器性能的影響
    4.2 橫向絕熱結(jié)構(gòu)對(duì)探測(cè)器性能的影響
        4.2.1 LiTaO_3刻蝕工藝研究
        4.2.2 橫向絕熱結(jié)構(gòu)寬度對(duì)探測(cè)器性能的影響
        4.2.3 橫向絕熱結(jié)構(gòu)深度對(duì)探測(cè)器性能的影響
    4.3 多元探測(cè)器的制備與測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]耐高溫UV膠的配方研究[J]. 甘淳,劉海濤,蔣濤.  粘接. 2016(04)
[2]焦平面紅外探測(cè)器研究進(jìn)展[J]. 李維,武騰飛,王宇.  計(jì)測(cè)技術(shù). 2016(01)
[3]紅外探測(cè)技術(shù)在導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 吳曉航,黃樹彩,肖科,崔展寧.  飛航導(dǎo)彈. 2013(05)
[4]鐵電材料紅外熱釋電系數(shù)測(cè)試研究[J]. 普朝光,向蘭.  紅外與激光工程. 2006(06)
[5]紅外探測(cè)器發(fā)展述評(píng)[J]. 袁繼俊.  激光與紅外. 2006(12)
[6]非制冷紅外焦平面陣列[J]. 董培芝.  激光與紅外. 1997(06)

博士論文
[1]SiO2氣凝膠薄膜的結(jié)構(gòu)控制及應(yīng)用研究[D]. 孫翔宇.電子科技大學(xué) 2017
[2]高靈敏氧化釩非致冷紅外探測(cè)器研究[D]. 王彬.華中科技大學(xué) 2012
[3]BST熱釋電薄膜材料及在紅外探測(cè)器中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 吳傳貴.電子科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]鋯鈦酸鉛陶瓷紅外探測(cè)器制備與性能研究[D]. 陳曉勇.電子科技大學(xué) 2014
[2]BST熱釋電薄膜非制冷紅外單元探測(cè)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 韓連印.電子科技大學(xué) 2007



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