收藏本站
《天津大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多孔硅基MEMS非制冷红外探测器微结构与工艺研究

杨海波  
【摘要】:本论文基于MEMS非制冷红外探测器,详述了非制冷红外微测辐射热计的原理、关键参数及研究现状,对器件结构及热敏材料进行了研究。提出了一套基于多孔硅(PS)技术的非制冷红外微测辐射热计工艺流程,进行了器件的工艺流程设计,研究了绝热结构对器件性能的影响,并进行热学和力学分析;对MEMS工艺中关键问题进行分析讨论,通过工艺改进、优化探测器制备工艺及测辐射热计支撑结构的设计,进行工艺流程的调整。 提出多孔硅作为微测辐射热计绝热层的新思路,在微热敏系统中采用多孔硅作为绝热层可以获得快速的温度变化响应和低的热损耗,提高了系统的稳定性和可靠性。本文对多孔硅的制备方法、孔隙率、厚度、硅片类型及微观结构与性能的关系进行详细研究,并进行了相应的计算机模拟;介绍了多孔硅材料纳米力学及热学测试的一些基本方法;利用显微拉曼光谱法研究了多孔硅绝热层材料的微观结构与其绝热性能的关系;利用纳米压痕仪测量其硬度和杨氏模量,得到多孔硅力学性能与微观结构的关系。 利用直流对靶反应磁控溅射法制备氧化钒薄膜(VOx),研究了基底条件对氧化钒薄膜微观结构、纳米力学性能及电阻温度性能的影响;对于VOx/PS/Si结构进行了制备和性能测试,研究了多孔硅基底的表面微结构对VOx薄膜的微观结构及生长过程的影响,同时进行了VOx/PS/Si薄膜结构的纳米力学性能测试,并对其电阻温度性能进行了研究。 对于非制冷红外微测辐射热计结构进行了ANSYS结构设计及Intellisuite工艺模拟。实验通过对非制冷红外微测辐射热计结构设计中将会起主要影响作用的各种因素的理论分析,进而对各种设计思路进行实际建模分析,得到理想中的结构。同时进行了微测辐射热计的工艺流程和版图设计,并进行了工艺验证,并提出相应的工艺优化方案。利用MEMS微制造技术形成微桥结构得以实现微米量级化,进而满足制造非制冷阵列探测系统的需要,为红外成像技术的发展开拓了道路。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 昭华;;气动红外探测器[J];激光与红外;1974年08期
2 朝祯;;用菲涅耳衍射法快速测定红外探测器的尺寸[J];激光与红外;1979年06期
3 南茂夫,海玉洁;红外探测器的使用方法[J];红外技术;1980年04期
4 刘安生,邵贝羚,安生,刘峥,王敬;红外探测器中的异质界面和缺陷的研究[J];电子显微学报;2000年04期
5 杨拥军,魏同立,李立杰,徐永青,赵彦军,梁春广;硅微机械电子隧穿红外探测器[J];固体电子学研究与进展;2000年03期
6 沈文忠;新型同质结构远红外探测器(英文)[J];红外与毫米波学报;2000年03期
7 张勇,王子成;双色红外探测器在红外水分仪中的应用[J];郑州轻工业学院学报;2000年04期
8 贡树行;资料索引[J];红外;2000年01期
9 高;带有一层被抬高的薄膜的红外探测器列阵[J];红外;2000年06期
10 高;偏振可调天线耦合红外探测器[J];红外;2000年08期
11 高国龙;红外探测器市场为何处在不断变化之中?[J];红外;2000年11期
12 江涛;超高灵敏度半导体红外探测器[J];红外;2000年11期
13 树;红外探测器新产品[J];红外;2000年12期
14 高;非制冷红外探测器[J];红外;2001年05期
15 高国龙;美两家公司将联合开发一种先进红外探测器制备能力[J];红外;2001年06期
16 高;非制冷红外探测器[J];红外;2001年11期
17 Kenneth C.Barnes;Charles M.Melhorn;Tom Phillips;陈晓君;;广角红外探测器姿态控制系统的软件设计[J];控制工程;2002年04期
18 杨红卫,吴实;硅基红外探测器的研究进展[J];物理与工程;2002年03期
19 顾聚兴;联合生产红外探测器[J];红外;2002年01期
20 顾聚兴;大气红外探测器[J];红外;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 翟厚明;陈永平;马斌;;非制冷红外探测器在航天领域中的应用[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
2 郑晶;王祖林;赵毅寰;;被动式红外探测器多波段成像的仿真[A];2007年红外探测器及其在系统中的应用学术交流会论文集[C];2007年
3 李颖文;杨长城;洪韬;程子清;;640×480非制冷红外探测器的测试[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 孙家龙;步云英;张玲;俞光华;谢礼丽;聂家琪;;红外探测器用蓝宝石窗口片研制[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
5 黄宗坦;李家鹏;赵玉琼;黄伟;陈军;陈晓屏;;半导体制冷器在红外探测器中的应用及发展趋势[A];第九届全国低温工程大会论文集[C];2009年
6 王志强;李艳晓;孔繁峨;;红外探测器的仿真分析[A];第三届红外成像系统仿真、测试与评价技术研讨会论文集[C];2011年
7 葛成良;叶一东;陈天江;郑为民;巫兆龙;;激光对调制盘结构红外探测器的干扰[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
8 李兰;刘铮;邹德恕;沈光地;;新型室温工作微机械红外探测器[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
9 刘安生;邵贝羚;安生;刘峥;王敬;;红外探测器中的异质界面和缺陷的研究[A];第十一次全国电子显微学会议论文集[C];2000年
10 程兴奎;周均铭;黄绮;王文新;;宽带量子阱红外探测器[A];第五届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 王小龙;新型量子点红外探测器灵敏度提高两倍[N];科技日报;2010年
2 四川 柳叶;浅谈红外探测器[N];电子报;2006年
3 本报记者 钱静华;汤定元:离开越久思乡越浓[N];常州日报;2010年
4 姚西蒙;加刊:歼-20战机有隐形障碍[N];国防时报;2011年
5 证券时报记者 冯尧;红外探测器量产将催生高德红外量变[N];证券时报;2013年
6 刘文东 李大光;末敏弹:信息化战场作战“精灵”[N];解放军报;2011年
7 刘鹏程 刘来平;“陆战之王”遭遇新克星[N];解放军报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董珊;量子阱红外探测器高偏压下特性的研究[D];华中科技大学;2012年
2 徐峥谊;微机械热电堆红外探测器[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
3 刘红梅;量子点红外探测器特性表征方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
4 吕宇强;氧化钒薄膜材料及非制冷红外探测器微结构设计的研究[D];天津大学;2007年
5 王俊;碲镉汞红外探测器光电响应特性的机理研究[D];中国科学技术大学;2012年
6 张德银;热释电钽酸锂薄膜红外探测器原理和制备研究[D];电子科技大学;2008年
7 李志怀;GaInAsSb红外探测器的器件与物理研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
8 张健;宽带量子阱红外探测器(QWIP)的研究[D];山东大学;2006年
9 缪国庆;非致冷红外探测材料InGaAs的生长和性质研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
10 王彬;高灵敏氧化钒非致冷红外探测器研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董欣;新型硅基红外探测器的研制[D];北京工业大学;2000年
2 梁光清;基于被动式红外探测器的人体识别技术研究[D];重庆大学;2009年
3 殷雪松;红外探测器低频噪声测量及应用研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 王民生;硅基锗量子点近红外探测器的研究和改进[D];清华大学;2005年
5 林继刚;红外探测器技术指标的建模与仿真[D];长春理工大学;2011年
6 刘倩;非致冷红外探测器后端工艺技术研究[D];华中科技大学;2011年
7 杨绪军;晶体集成式红外探测器的设计及制备工艺研究[D];中北大学;2012年
8 张宁;基于三维噪声的非制冷红外探测器测试系统的研究[D];电子科技大学;2012年
9 曹原;红外探测器光电性能测试系统研究[D];长春理工大学;2014年
10 刘延祥;GaInAsSb/GaSb PIN红外探测器及工艺的研究[D];湖南大学;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978