工业与信息化部工业与信息化部电子信息产业发展基金(2010301)
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- 硅基PZT热释电厚膜红外探测器的研制
- 2011年
- 在(100)单晶Si衬底上,采用MEMS工艺和丝网印刷方法制作了锆钛酸铅(PZT)厚膜热释电红外探测器,深入研究了PZT厚膜材料的制备方法与器件加工工艺。采用四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液腐蚀Si衬底制备硅杯结构。为防止Pb和Si相互扩散,在Pt底电极与SiO2/Si衬底之间通过射频反应溅射制备了Al2O3薄膜阻挡层。采用丝网印刷在硅杯中制备了30μm厚的PZT材料,并用冷等静压技术提高厚膜的致密度,实现了PZT厚膜在850℃的低温烧结。PZT厚膜在1 kHz、25℃下的相对介电常数与损耗角正切分别为210和0.017,动态法测得热释电系数为1.5×10-8Ccm-2K-1。最后制备了敏感元为3 mm×3 mm的单元红外探测器,使用由斩波器调制的黑体辐射,在调制频率为112.9 Hz时测得器件的探测率达到最大值7.4×107cmHz1/2W-1。
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- 关键词：PZT厚膜红外探测器丝网印刷
- 微桥结构PZT厚膜红外探测器研究
- 2011年
- 利用KOH溶液腐蚀结合SF6气体干法刻蚀工艺制备了锆钛酸铅(PbZr0.3Ti0.7O3,PZT)厚膜热释电红外探测器,得到了器件Si基背面完全悬空的微桥绝热结构。使用由斩波器调制的黑体辐射,测试了探测器在低频段的电压响应率、噪声等效功率和探测率等参数。结果表明,探测器在调制频率为5.3 Hz时的电压响应率约为4.5×102V/W;在调制频率为167.3 Hz时,其探测率达7.5×108 cm.Hz1/2/W;PZT厚膜探测器的热时间常数为51 ms,与PZT陶瓷器件相比小约一个数量级,有利于其在高频响应方面的应用。
- 曹家强吴传贵彭强祥罗文博张万里唐治军
- 关键词：PZT厚膜微桥结构探测率
- 基于MEMS工艺的硅基红外辐射源研制
- 2011年
- 利用微机电系统(MEMS)制造工艺制备出了一种硅基红外辐射源。该辐射源采用单晶硅为衬底,通过直流溅射沉积Pt/Ti薄膜,并利用深反应离子刻蚀与湿法腐蚀工艺制备隔离槽和释放支撑层。研究了支撑层厚度对红外辐射源辐射特性的影响。结果表明,随着支撑层厚度的减小,红外辐射源的调制驱动电压会降低。当支撑层厚度为1μm时,辐射源调制频率在50%的调制深度下达13 Hz,其频响特性已基本满足红外传感器系统的应用要求。
- 董晓辉吴传贵罗文博彭强祥唐志军
- 关键词：红外辐射源微机电系统调制深度
