基于MEMS技術(shù)的新型氧化釩測輻射熱計(jì)微結(jié)構(gòu)及制備工藝研究.pdf

1、近年來，采用微機(jī)械非制冷紅外探測器實(shí)現(xiàn)熱成像是MEMS領(lǐng)域和光學(xué)成像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文對實(shí)驗(yàn)室測輻射熱計(jì)器件的首次制備經(jīng)歷進(jìn)行研究，分析了器件設(shè)計(jì)及工藝制備中存在的問題，提出優(yōu)化方案，選擇在氧化硅基底上獲得更優(yōu)熱敏性能的氧化釩薄膜，確定了基于MEMS犧牲層技術(shù)和絕熱層技術(shù)的多孔硅工藝制備參數(shù)，改進(jìn)了原有工藝制備方案，同時開發(fā)了基于多孔硅絕熱層技術(shù)的測輻射熱計(jì)制造工藝。 論文首先采用直流對靶反應(yīng)磁控濺射的方法在氮化硅和氧化硅基底

2、上制備氧化薄膜，并對其進(jìn)行熱敏性能測試，研究表明，氧化硅基底上制備的氧化釩薄膜具有更優(yōu)的紅外探測性能，同時對氧化硅基底上的敏感薄膜進(jìn)行熱處理，XPS分析表明高溫退火將促使氧化釩薄膜中V的總價(jià)態(tài)降低，薄膜結(jié)晶晶粒分布均勻致密，薄膜表面更加平坦，TCR值可達(dá)-3.2％/K。 其次，研究了腐蝕時間和腐蝕電流密度對多孔硅微結(jié)構(gòu)性能的影響，證實(shí)電化學(xué)方法制備多孔硅的生長速率呈先增大后減小的趨勢，討論MEMS技術(shù)中對犧牲層和絕熱層材料的性能