本文主要研究内容
作者罗佳瑞（2019）在《基于CIS技术LiTaO3单晶薄膜红外探测器研究》一文中研究指出：红外探测器在军事和商业领域具有广泛应用,例如红外成像,红外制导,高速探测等。热释电红外探测器由于其具有无需制冷,吸收光谱波长没有选择性,成本低廉和器件结构简单等优点,相比其他类型红外探测器,具有很大的应用和研究价值。针对快速移动的目标探测应用,热释电红外探测器应该具备高探测率和信噪比,才能对快速变化的物体或目标做出判断。针对高频响应探测器的研究,一方面需要开展热释电薄膜材料的研究,提高材料性能;另一方面需要开展热释电敏感元器件结构设计,降低器件热损耗,提高器件响应频率。发展高质量、低成本的热释电薄膜材料制备工艺及设计微型化、高性能、非制冷的探测器结构是当前制备高频响应热释电红外探测器的研究方向。离子注入剥离（Crystal ion slicing,CIS）技术能够制备亚微米厚度高质量单晶热释电薄膜材料,具有薄膜厚度可控,制作薄膜质量好等优点。本文围绕采用离子注入剥离工艺制备单晶钽酸锂薄膜与红外探测器结构设计,开展了三方面的研究工作。1.开展了基于离子注入剥离工艺制备单晶钽酸锂薄膜工艺研究。首先通过SRIM仿真了离子注入钽酸锂的过程,选择了最佳的注入能量和注入剂量;随后,研究了离子注入后钽酸锂晶体最佳起泡温度及退火温度曲线;最后研究了匀胶参数与BCB胶厚度的关系。测试了单晶钽酸锂薄膜的漏电流,介电性能,热释电系数等电学性能。在1k测试频率下,介电常数为83,介电损耗（69）为65;热释电系数为2.13×10-88 C/cm2·K-1;探测优值(（9）为6.25×10-3pa-1/2。2.开展了单晶钽酸锂薄膜红外探测器仿真研究。设计了BCB胶键合层,SiO2键合层,BCB胶及SiO2,空腔层四种不同的绝热结构,对比不同结构时薄膜下方平均温度变化率的差异。针对SiO2键合层器件,进行了频率响应仿真,得到了薄膜温度变化率AP-P与辐射调制频率f的关系;通过加载阶跃函数热源,得到探测器的热时间常数28.2ms;加载不用宽度脉冲热源后,得到了探测器温升及热释电电流变化规律。3.开展了单晶钽酸锂红外探测器制备与测试研究。采用激光划切工艺对镍铬合金(Ni0.8Cr0.2)表面进行处理后,敏感元整体红外吸收率可以达到50%以上。测试了薄膜探测器的响应电压VP-P、噪声电压VN,计算了器件电压响应率Rv和比探测率D*等器件特性。在调制频率f=0.2Hz时,噪声大于100μV/√;调制频率f=300Hz时,噪声等于2μV/√;在f=100Hz时,探测器的电压响应率Rv达到最大,约为5×103V/W;调制频率f>100 Hz时,薄膜红外探测器的比探测率D*>5.0×108cm·Hz1/2W-1。
Abstract
gong wai tan ce qi zai jun shi he shang ye ling yu ju you an fan ying yong ,li ru gong wai cheng xiang ,gong wai zhi dao ,gao su tan ce deng 。re shi dian gong wai tan ce qi you yu ji ju you mo xu zhi leng ,xi shou guang pu bo chang mei you shua ze xing ,cheng ben di lian he qi jian jie gou jian chan deng you dian ,xiang bi ji ta lei xing gong wai tan ce qi ,ju you hen da de ying yong he yan jiu jia zhi 。zhen dui kuai su yi dong de mu biao tan ce ying yong ,re shi dian gong wai tan ce qi ying gai ju bei gao tan ce lv he xin zao bi ,cai neng dui kuai su bian hua de wu ti huo mu biao zuo chu pan duan 。zhen dui gao pin xiang ying tan ce qi de yan jiu ,yi fang mian xu yao kai zhan re shi dian bao mo cai liao de yan jiu ,di gao cai liao xing neng ;ling yi fang mian xu yao kai zhan re shi dian min gan yuan qi jian jie gou she ji ,jiang di qi jian re sun hao ,di gao qi jian xiang ying pin lv 。fa zhan gao zhi liang 、di cheng ben de re shi dian bao mo cai liao zhi bei gong yi ji she ji wei xing hua 、gao xing neng 、fei zhi leng de tan ce qi jie gou shi dang qian zhi bei gao pin xiang ying re shi dian gong wai tan ce qi de yan jiu fang xiang 。li zi zhu ru bao li （Crystal ion slicing,CIS）ji shu neng gou zhi bei ya wei mi hou du gao zhi liang chan jing re shi dian bao mo cai liao ,ju you bao mo hou du ke kong ,zhi zuo bao mo zhi liang hao deng you dian 。ben wen wei rao cai yong li zi zhu ru bao li gong yi zhi bei chan jing tan suan li bao mo yu gong wai tan ce qi jie gou she ji ,kai zhan le san fang mian de yan jiu gong zuo 。1.kai zhan le ji yu li zi zhu ru bao li gong yi zhi bei chan jing tan suan li bao mo gong yi yan jiu 。shou xian tong guo SRIMfang zhen le li zi zhu ru tan suan li de guo cheng ,shua ze le zui jia de zhu ru neng liang he zhu ru ji liang ;sui hou ,yan jiu le li zi zhu ru hou tan suan li jing ti zui jia qi pao wen du ji tui huo wen du qu xian ;zui hou yan jiu le yun jiao can shu yu BCBjiao hou du de guan ji 。ce shi le chan jing tan suan li bao mo de lou dian liu ,jie dian xing neng ,re shi dian ji shu deng dian xue xing neng 。zai 1kce shi pin lv xia ,jie dian chang shu wei 83,jie dian sun hao （69）wei 65;re shi dian ji shu wei 2.13×10-88 C/cm2·K-1;tan ce you zhi (（9）wei 6.25×10-3pa-1/2。2.kai zhan le chan jing tan suan li bao mo gong wai tan ce qi fang zhen yan jiu 。she ji le BCBjiao jian ge ceng ,SiO2jian ge ceng ,BCBjiao ji SiO2,kong qiang ceng si chong bu tong de jue re jie gou ,dui bi bu tong jie gou shi bao mo xia fang ping jun wen du bian hua lv de cha yi 。zhen dui SiO2jian ge ceng qi jian ,jin hang le pin lv xiang ying fang zhen ,de dao le bao mo wen du bian hua lv AP-Pyu fu she diao zhi pin lv fde guan ji ;tong guo jia zai jie yue han shu re yuan ,de dao tan ce qi de re shi jian chang shu 28.2ms;jia zai bu yong kuan du mai chong re yuan hou ,de dao le tan ce qi wen sheng ji re shi dian dian liu bian hua gui lv 。3.kai zhan le chan jing tan suan li gong wai tan ce qi zhi bei yu ce shi yan jiu 。cai yong ji guang hua qie gong yi dui nie ge ge jin (Ni0.8Cr0.2)biao mian jin hang chu li hou ,min gan yuan zheng ti gong wai xi shou lv ke yi da dao 50%yi shang 。ce shi le bao mo tan ce qi de xiang ying dian ya VP-P、zao sheng dian ya VN,ji suan le qi jian dian ya xiang ying lv Rvhe bi tan ce lv D*deng qi jian te xing 。zai diao zhi pin lv f=0.2Hzshi ,zao sheng da yu 100μV/√;diao zhi pin lv f=300Hzshi ,zao sheng deng yu 2μV/√;zai f=100Hzshi ,tan ce qi de dian ya xiang ying lv Rvda dao zui da ,yao wei 5×103V/W;diao zhi pin lv f>100 Hzshi ,bao mo gong wai tan ce qi de bi tan ce lv D*>5.0×108cm·Hz1/2W-1。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自电子科技大学的罗佳瑞，发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文，是一篇关于热释电薄膜论文,钽酸锂论文,离子注入剥离论文,红外探测器论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：热释电薄膜论文; 钽酸锂论文; 离子注入剥离论文; 红外探测器论文; 电子科技大学2019-07-17论文;