發(fā)布時間：2024-12-19 03:00

　　隨著半導體制造工藝的不斷進步和應用需求的不斷提升,非制冷紅外焦平面探測器技術已經(jīng)朝智能化、高性能、低成本方向發(fā)展。其成本低、功耗小、質量輕、體積小等優(yōu)點,使得該項技術在軍民領域均取得了廣泛的應用。相比其工藝水平,非制冷紅外焦平面探測器計算機輔助技術發(fā)展相對滯后。尤其在探測單元微測輻射熱計的設計仿真和其單元測試結合不夠緊密,因此無法及時根據(jù)相關器件測試結果及時修正相應的仿真方法,從而提高設計仿真精度和可靠性。在本論文的微測輻射熱計設計過程中,采用MEMS有限元軟件IntelliSuite開展了版圖設計,虛擬工藝仿真,三維建模和有限元網(wǎng)格劃分,并進行熱學與力學性能仿真分析。同時結合相關器件得測試結果,修正優(yōu)化設計方法,切實提高器件設計仿真的可靠性和精度。首先對37μm×37μm,25μm×25μm和17μm×17μm三個尺寸的微測輻射熱計進行了設計仿真,主要包括電學、力學及熱電耦合仿真。并運用DOE(實驗設計)方法對力學仿真進行優(yōu)化,使用Matlab對光學結構模型進行吸收率的仿真,并對噪聲等效溫差進行分析計算。同時搭建可在真空環(huán)境測試的單元測試平臺。運用響應電壓與頻率的對應關系,利用斬波對黑...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1微測輻射熱計模型

電子科技大學碩士學位論文4外探測器的一種。圖1-1微測輻射熱計模型目前，微測輻射熱計采用的熱敏材料主要有非晶硅和氧化釩，氧化釩由于其材料穩(wěn)定性高、TCR大值和制備工藝與集成電路能夠兼容等優(yōu)點，因而得到廣泛應用。如今，微測輻射熱計型探測器主要采用微橋結構，在已經(jīng)制備好后端集成電路的....

圖1-2工作原理

電子科技大學碩士學位論文4外探測器的一種。圖1-1微測輻射熱計模型目前，微測輻射熱計采用的熱敏材料主要有非晶硅和氧化釩，氧化釩由于其材料穩(wěn)定性高、TCR大值和制備工藝與集成電路能夠兼容等優(yōu)點，因而得到廣泛應用。如今，微測輻射熱計型探測器主要采用微橋結構，在已經(jīng)制備好后端集成電路的....

圖2-1微測輻射熱計版圖

電子科技大學碩士學位論文10其中為有效熱導，G為固有熱導，為TCR的值，I為所加載的偏置電流，R為該偏置下的器件電阻。對器件設計的過程中，熱響應時間是判斷其探測性能的一個重要因素，通過公式（2-4）可知較大的熱導帶來較快的熱響應，但較大的熱導會降低單元結構的熱靈敏度，因此在設計過....

圖2-2微測輻射熱計工藝流程

第二章微測輻射熱計研究11膜結構，利用BluePrint模塊設計掩膜板，導入實際加工流程生成三維結構，有限元劃分后可對結構進行應力、電學、熱電耦合的有限元分析軟件。本論文采用了IntelliSuite軟件對微測輻射熱計的熱學、力學、電學性能進行了有限元分析。采用Intellisu....

本文編號：4017547