基于鉭酸鋰晶體的紅外探測(cè)器工藝技術(shù)研究.pdf

1、熱釋電紅外探測(cè)器是熱探測(cè)器的一種，它是利用某些材料的熱釋電效應(yīng)探測(cè)紅外輻射的接收器件，是70年代以來(lái)取得重大進(jìn)展的一種新型熱探測(cè)器。對(duì)熱釋電紅外探測(cè)器的研究經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間。由于其價(jià)格低、重量輕、光譜響應(yīng)度寬、響應(yīng)速度快、室溫非制冷、易于成像、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于軍事、工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、空間技術(shù)及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，成為當(dāng)前紅外技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。鉭酸鋰（LT）材料具有高的探測(cè)優(yōu)值、居里溫度高達(dá)665℃、易加工、材料強(qiáng)度高、厚

2、度容易實(shí)現(xiàn)、抵抗外界惡劣環(huán)境的影響能力較強(qiáng)、熱散失輕等優(yōu)點(diǎn)是制作熱釋電紅外探測(cè)器的理想材料，本文亦選用其作為敏感元材料并針對(duì)探測(cè)器的制備工藝進(jìn)行了深入研究，并完成了探測(cè)器的制備、殼體的設(shè)計(jì)及不同頻率下的電流響應(yīng)的測(cè)試。
　　在探測(cè)器制備工藝上，本文通過(guò)比較三種不同的工藝方案選擇出一種可行的制備工藝方案。該制備工藝方案主要亮點(diǎn)在于以新型低熱導(dǎo)率材料SU-82010膠作為襯底，這樣制作的探測(cè)器制備工藝簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大且性能優(yōu)越。

3、>　　探測(cè)器制備工藝涉及到薄膜工藝、光刻工藝、減薄工藝等三個(gè)工藝，并對(duì)三個(gè)工藝分別進(jìn)行了深入研究。
　　（1）在薄膜工藝（電極制備）上針對(duì)工作氣壓、濺射功率等工藝參數(shù)對(duì)薄膜沉積速率的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明工作氣壓對(duì)薄膜沉積速率的影響有一個(gè)最佳值，利用這個(gè)最佳值進(jìn)行磁控濺射實(shí)驗(yàn)可以有效的利用靶材和氬氣；而隨著濺射功率的增大薄膜沉積速率逐漸增大；
　　（2）在光刻工藝上，應(yīng)嚴(yán)格控制各個(gè)步驟中的工藝參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)光刻質(zhì)

4、量有著直接的影響。經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)論證獲得一組理想的工藝參數(shù)；
　　（3）并對(duì)在減薄工藝中，對(duì)研磨速度、減薄厚度設(shè)定值及研磨液磨料體形和粒徑對(duì)晶片減薄質(zhì)量的影響進(jìn)行了一定分析，并對(duì)減薄后晶片表面厚度均勻性對(duì)探測(cè)器性能的影響進(jìn)行了深入分析。
　　最后設(shè)計(jì)了探測(cè)器封裝殼體，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件搭建的探測(cè)器響應(yīng)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)，采取該測(cè)試系統(tǒng)測(cè)出探測(cè)器在伏值一定、頻率不同的紅外輻射照射下的響應(yīng)信號(hào)的輸出曲線，可發(fā)現(xiàn)隨著頻率的增大，輸出波