钽酸锂单晶多元热释电红外器件制备与集成研究
发布时间：2021-08-19 16:20
热释电红外探测器具有响应速度快、探测率高、工作温区宽、噪声和功耗较低等优点,一直是非制冷红外探测器领域的研究热点。研究表明,热释电材料的性能和器件的隔热结构是影响热释电红外探测器性能的关键因素。LiTaO3单晶材料具有热释电系数大、居里温度高和介电常数小的特点,是目前最常用的热释电材料。采用MEMS工艺加工的硅基绝热结构隔热性能,但是在硅基绝热结构上生长的LiTaO3薄膜为多晶结构,热释电性能与单晶相比衰减明显。针对这一问题,本论文提出了UV胶键合实现钽酸锂单晶与悬空绝热结构的集成的新方法,设计出探测器的具体结构与制备流程,通过研究探测器制备工艺和结构对器件性能的影响,优化了制备工艺参数和器件结构参数,最后将优化后的参数用于制作了2×2多元器件并测试其性能。1、设计了由LiTaO3单晶/带凹槽石英衬底构成的探测器结构,并通过有限元仿真对探测器结构进行了仿真;建立了采用UV胶键合实现LiTaO3单晶与衬底的集成工艺,制备出探测器原型器件,对器件结构和集成工艺进行了初步验证。2、研究了电极图形化和集成工...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 非制冷红外探测器概述
1.2 热释电探测器简介
1.2.1 热释电探测器的工作原理
1.2.2 热释电探测器结构
1.2.3 热释电材料
1.2.4 绝热结构
1.2.5 热释电多元探测器简介
1.3 热释电探测器国内外研究现状
1.3.1 针对热释电敏感元的研究现状
1.3.2 针对绝热结构与集成方式的研究现状
1.4 本论文的研究意义及主要工作
第二章 实验方案及原理
2.1 热释电探测器的设计方法
2.2 热释电探测器制备工艺
2.2.1 敏感元加工技术
2.2.2 敏感元与绝热结构集成技术
2.2.3 红外吸收层制备技术
2.3 热释电探测器微观分析与性能表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 探针式表面轮廓仪
2.3.3 热释电探测器的主要性能参数和表征方式
第三章 热释电探测器的基本结构与制备工艺研究
3.1 热释电探测器的基本结构
3.2 热释电探测器的有限元热学仿真
3.3 热释电探测器制备工艺流程
3.4 电极图形化工艺参数研究
3.5 热释电探测器集成工艺研究
3.5.1 涂胶时间对键合效果的影响
3.5.2 涂胶转速对器件性能的影响
3.6 本章小结
第四章 LiTaO_3多元热释电探测器的结构优化
4.1 空气隙结构对探测器性能的影响
4.2 横向绝热结构对探测器性能的影响
4.2.1 LiTaO_3刻蚀工艺研究
4.2.2 横向绝热结构宽度对探测器性能的影响
4.2.3 横向绝热结构深度对探测器性能的影响
4.3 多元探测器的制备与测试
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]耐高温UV胶的配方研究[J]. 甘淳,刘海涛,蒋涛. 粘接. 2016(04)
[2]焦平面红外探测器研究进展[J]. 李维,武腾飞,王宇. 计测技术. 2016(01)
[3]红外探测技术在导弹防御系统中的应用与发展[J]. 吴晓航,黄树彩,肖科,崔展宁. 飞航导弹. 2013(05)
[4]铁电材料红外热释电系数测试研究[J]. 普朝光,向兰. 红外与激光工程. 2006(06)
[5]红外探测器发展述评[J]. 袁继俊. 激光与红外. 2006(12)
[6]非制冷红外焦平面阵列[J]. 董培芝. 激光与红外. 1997(06)
博士论文
[1]SiO2气凝胶薄膜的结构控制及应用研究[D]. 孙翔宇.电子科技大学 2017
[2]高灵敏氧化钒非致冷红外探测器研究[D]. 王彬.华中科技大学 2012
[3]BST热释电薄膜材料及在红外探测器中的应用基础研究[D]. 吴传贵.电子科技大学 2009
硕士论文
[1]锆钛酸铅陶瓷红外探测器制备与性能研究[D]. 陈晓勇.电子科技大学 2014
[2]BST热释电薄膜非制冷红外单元探测器的结构设计与性能研究[D]. 韩连印.电子科技大学 2007
本文编号：3351738
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 非制冷红外探测器概述
1.2 热释电探测器简介
1.2.1 热释电探测器的工作原理
1.2.2 热释电探测器结构
1.2.3 热释电材料
1.2.4 绝热结构
1.2.5 热释电多元探测器简介
1.3 热释电探测器国内外研究现状
1.3.1 针对热释电敏感元的研究现状
1.3.2 针对绝热结构与集成方式的研究现状
1.4 本论文的研究意义及主要工作
第二章 实验方案及原理
2.1 热释电探测器的设计方法
2.2 热释电探测器制备工艺
2.2.1 敏感元加工技术
2.2.2 敏感元与绝热结构集成技术
2.2.3 红外吸收层制备技术
2.3 热释电探测器微观分析与性能表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 探针式表面轮廓仪
2.3.3 热释电探测器的主要性能参数和表征方式
第三章 热释电探测器的基本结构与制备工艺研究
3.1 热释电探测器的基本结构
3.2 热释电探测器的有限元热学仿真
3.3 热释电探测器制备工艺流程
3.4 电极图形化工艺参数研究
3.5 热释电探测器集成工艺研究
3.5.1 涂胶时间对键合效果的影响
3.5.2 涂胶转速对器件性能的影响
3.6 本章小结
第四章 LiTaO_3多元热释电探测器的结构优化
4.1 空气隙结构对探测器性能的影响
4.2 横向绝热结构对探测器性能的影响
4.2.1 LiTaO_3刻蚀工艺研究
4.2.2 横向绝热结构宽度对探测器性能的影响
4.2.3 横向绝热结构深度对探测器性能的影响
4.3 多元探测器的制备与测试
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]耐高温UV胶的配方研究[J]. 甘淳,刘海涛,蒋涛. 粘接. 2016(04)
[2]焦平面红外探测器研究进展[J]. 李维,武腾飞,王宇. 计测技术. 2016(01)
[3]红外探测技术在导弹防御系统中的应用与发展[J]. 吴晓航,黄树彩,肖科,崔展宁. 飞航导弹. 2013(05)
[4]铁电材料红外热释电系数测试研究[J]. 普朝光,向兰. 红外与激光工程. 2006(06)
[5]红外探测器发展述评[J]. 袁继俊. 激光与红外. 2006(12)
[6]非制冷红外焦平面阵列[J]. 董培芝. 激光与红外. 1997(06)
博士论文
[1]SiO2气凝胶薄膜的结构控制及应用研究[D]. 孙翔宇.电子科技大学 2017
[2]高灵敏氧化钒非致冷红外探测器研究[D]. 王彬.华中科技大学 2012
[3]BST热释电薄膜材料及在红外探测器中的应用基础研究[D]. 吴传贵.电子科技大学 2009
硕士论文
[1]锆钛酸铅陶瓷红外探测器制备与性能研究[D]. 陈晓勇.电子科技大学 2014
[2]BST热释电薄膜非制冷红外单元探测器的结构设计与性能研究[D]. 韩连印.电子科技大学 2007
本文编号：3351738
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3351738.html
