提高氣動紅外探測器靈敏度的技術(shù)研究.pdf

1、紅外探測器作為紅外探測整機(jī)系統(tǒng)的核心部件，有著廣闊的應(yīng)用前景，它已從最初的軍事應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到了包括工業(yè)測控，醫(yī)療檢測，防火防災(zāi)等在內(nèi)的更為廣闊的民用領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)，材料，物理等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，一些新型的探測器被不斷地開發(fā)出來。以形狀或操作尺度微小為特點(diǎn)的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)更為紅外探測器的研究開辟了嶄新的領(lǐng)域。 本論文基于微機(jī)械室溫氣動紅外探測器的基本構(gòu)想，它是MEMS技術(shù)與 Golay cell紅外探測器的結(jié)合

2、。有所不同的是高萊探測器利用固體吸收，而本探測器采用氣體直接吸收。在先前工作的基礎(chǔ)上，研究了利用雙頻PECVD制備低應(yīng)力氮化硅薄膜的工藝方法，以提高器件的靈敏度。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)器件失效的原因——薄膜微蝕孔問題。通過改進(jìn)工藝，有效地克服了這個(gè)困難，形成了一套重復(fù)性良好的器件制備工藝。研究了器件封裝的方法，最終得到了性能良好的探測器元件。 本文系統(tǒng)地研究了器件的結(jié)構(gòu)、制備工藝和封裝測試。主要內(nèi)容如下： 1．介紹了紅外探測技

3、術(shù)，MEMS技術(shù)，以及基于MEMS技術(shù)的各種紅外探測器。 2．介紹了基于同一原理的兩種不同結(jié)構(gòu)的探測器，水平腔結(jié)構(gòu)探測器和垂直腔結(jié)構(gòu)探測器。 3．探測器工藝的摸索，重點(diǎn)研究了薄膜制備技術(shù)。對雙頻PECVD制備 SiNx薄膜和濃硼硅薄膜的微蝕孔問題有深入獨(dú)到的研究。 4．對器件的封裝進(jìn)行了改進(jìn)，研究了鍵合技術(shù)和膠粘合技術(shù)，解決了封裝漏氣問題，制備出靜態(tài)性能良好的紅外探測器。 5．以10.6微米波長的CO<,