光學(xué)蓋板是片級(jí)封裝設(shè)計(jì)中的重要組成結(jié)構(gòu),具有構(gòu)成真空密封腔體、維持腔體低真空度和提供光學(xué)接口的功能。本文針對(duì)非制冷紅外焦平面探測(cè)器的封裝要求,提出了一種在光學(xué)蓋板上制備超表面紅外平板透鏡和薄膜吸氣劑的新型集成性設(shè)計(jì)方案。針對(duì)遠(yuǎn)紅外波段（8-14μm）設(shè)計(jì)的超表面紅外平板透鏡不僅作為光學(xué)通道,還具備凸透鏡成像功能,對(duì)于減小器件的體積具有積極作用;基于現(xiàn)有材料體系,設(shè)計(jì)了一種能夠低溫激活（≤300℃）的薄膜吸氣劑。本文主要工作內(nèi)容如下:（1）本文根據(jù)非制冷紅外焦平面探測(cè)器的工作原理,說(shuō)明了探測(cè)器需要真空密閉環(huán)境和光學(xué)窗口的必要性,介紹了片級(jí)封裝的特點(diǎn)以及存在的不足,提出了本文的研究目標(biāo),即光學(xué)蓋板的集成化設(shè)計(jì)。（2）利用CST Studio Suite對(duì)紅外平板透鏡的四種微結(jié)構(gòu)單元的幾何參數(shù)進(jìn)行了仿真模擬,得出了對(duì)應(yīng)的透射率和相位調(diào)制值,建立了微結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)庫(kù)。結(jié)合微結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)庫(kù),利用廣義斯涅爾定律和光柵方程給出了超表面紅外平板凸透鏡微結(jié)構(gòu)單元的排列算法。（3）對(duì)非蒸散型薄膜吸氣劑進(jìn)行分析,選取TiZrV合金作為低溫激活薄膜吸氣劑的材料,利用磁控濺射方法制備了兩種薄膜吸氣劑,Ti

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
        1.1.1 非制冷紅外焦平面探測(cè)器與封裝
        1.1.2 非制冷紅外焦平面探測(cè)器片級(jí)封裝技術(shù)
        1.1.3 光學(xué)蓋板技術(shù)特點(diǎn)
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 超表面紅外平板透鏡理論基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 超表面紅外平板透鏡概念
    2.2 超表面相位調(diào)制機(jī)理
        2.2.1 麥克斯韋方程組
        2.2.2 廣義斯涅爾定律
    2.3 超表面紅外平板透鏡設(shè)計(jì)過(guò)程
        2.3.1 微結(jié)構(gòu)單元仿真
            2.3.1.1 微結(jié)構(gòu)單元參數(shù)確定
            2.3.1.2 微結(jié)構(gòu)單元仿真結(jié)果分析
        2.3.2 紅外平板透鏡相位面設(shè)計(jì)
            2.3.2.1 中心區(qū)域設(shè)計(jì)
            2.3.2.2 外圍區(qū)域設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 非蒸散型薄膜吸氣劑理論基礎(chǔ)和制備工藝
    3.1 薄膜吸氣劑理論基礎(chǔ)
        3.1.1 吸氣機(jī)理
        3.1.2 吸氣劑激活
        3.1.3 薄膜吸氣劑材料體系
        3.1.4 材料體系選擇
    3.2 薄膜吸氣劑制備和分析
        3.2.1 磁控濺射
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 平板透鏡光學(xué)系統(tǒng)測(cè)試及封裝蓋板的設(shè)計(jì)
    4.1 超表面紅外平板透鏡制備工藝
        4.1.1 掩膜版
        4.1.2 光刻和刻蝕
    4.2 偏轉(zhuǎn)器性能測(cè)試
        4.2.1 偏轉(zhuǎn)器形貌表征
        4.2.2 偏轉(zhuǎn)器光束偏轉(zhuǎn)器測(cè)量
    4.3 紅外平板透鏡性能測(cè)試
        4.3.1 平板透鏡形貌表征
        4.3.2 平板透鏡結(jié)果分析
    4.4 光學(xué)蓋板總體設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MEMS器件真空封裝用非蒸散型吸氣劑薄膜研究概述[J]. 周超,李得天,周暉,張凱鋒,曹生珠.  材料導(dǎo)報(bào). 2019(03)
[2]非蒸散型吸氣劑維持紅外焦平面探測(cè)器杜瓦組件工作真空度的性能與應(yīng)用[J]. 李建林,李惟夏,徐世春.  紅外與激光工程. 2018(10)
[3]非蒸散型薄膜吸氣劑的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 單睿,齊通通,黎秉哲,郭杰,袁俊.  功能材料. 2018(05)
[4]金屬殼體封裝技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 房善璽.  企業(yè)科技與發(fā)展. 2018(04)
[5]MEMS封裝技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李立彥.  中國(guó)高新區(qū). 2017(15)
[6]集成電路制造工藝技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周哲,付丙磊,王棟,顏秀文,高德平,王志越.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2017(03)
[7]MEOMS封裝的鍺窗金屬化結(jié)構(gòu)界面特性研究[J]. 王新宇,史夢(mèng)然.  激光與紅外. 2016(04)
[8]非制冷紅外焦平面探測(cè)器技術(shù)應(yīng)用及市場(chǎng)分析[J]. 孟虎,龍永福.  湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[9]紅外探測(cè)器的最新進(jìn)展[J]. 陳長(zhǎng)水,劉榮挺,劉頌豪.  大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]非制冷紅外光電探測(cè)器真空封裝用金屬外殼設(shè)計(jì)[J]. 蒙高安,劉燕.  機(jī)電元件. 2012(05)

博士論文
[1]真空室內(nèi)壁鍍TiZrV吸氣劑薄膜的工藝及薄膜相關(guān)性能的研究[D]. 張波.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]硅基太赫茲增透窗口的設(shè)計(jì)與工藝研究[D]. 陳志祥.電子科技大學(xué) 2018
[2]中紅外全介質(zhì)超表面的制備與表征[D]. 鄭菡雨.電子科技大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3438338