BST鐵電薄膜的制備及其列非致冷紅外焦平面探測單元的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、分析了BST薄膜內的成分不均勻現(xiàn)象,BST溶膠質量的好壞是造成BST薄膜內成分起伏的原因之一.通過抑制BST溶膠的水解,BST薄膜的晶粒大小,表面形貌和介電特性都有所改善,用朗道相變理論分析了應力對BST薄膜自發(fā)極化的影響.壓應力的存在會導致BST薄膜自發(fā)極化的降低和矯頑場的增加.為了獲得性能良好的BST薄膜,必須減少薄膜內的成分起伏,增大晶粒以及減少薄膜內的應力.用有限元方法對基于BST薄膜的UFPA探測單元的熱學性能進行了分析,分析

2、結果表明,微橋的存在和大小是使器件能夠正常工作的關鍵.通過計算,得到了適合該實驗的微橋大小,SiO<,2>層雖然在探測單元中起絕熱的作用,但計算得出,其厚度也不能太大,否則會降低BST薄膜的吸熱效率.通過計算,還得到了BST薄膜的溫升與紅外輻射強度的數(shù)值關系,以及BST薄膜在5W/m<'2>紅外輻射強度下的溫升飽和時間和降溫特性.從而為UFPA探測單元的設計和制備提供了可靠的參考數(shù)據(jù).同時對BST薄膜熱處理的降溫過程進行了分析,并利用分

3、析的結果對BST薄膜中應力的產(chǎn)生和開裂的原因進行了解釋.從器件應用的特殊性出發(fā),對UFPA探測單元進行了結構設計、版圖設計和制備工藝設計.采用光刻、濕法刻蝕和sol-gel工藝在p-Si(100)硅片上成功的制備了UFPA探測單元.單元中微橋和探測像素的邊緣整齊,層次清晰,在工藝上達到了良好的效果.研究了微橋的存在對BST薄膜性能的影響.微橋的存在使BST薄膜的漏電流增加,介電變化率有所下降,而且為了制備出致密無裂紋的BST薄膜,薄膜的

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