红外探测材料电阻温度特性的研究
目前，红外传感器技术在军事及民用等诸多领域具有广泛的应用前景。由于测辐射热计具有重量轻、动态范围大、响应线性度好、无需制冷和斩波设备而使成本低等优点，从而成为主流的非制冷红外热探测器之一。
热敏感薄膜是微测辐射热计的核心部分，但将其应用于红外热成像探测却鲜有报道。目前，红外探测器核心部件仍然完全依靠进口，因此研制具有高TCR和适当的室温电阻值，且该制备工艺重复性好、与微电子工艺兼容的热敏薄膜，打破国外的技术垄断，具有重要意义。
由于金属材料用做热敏电阻时，相较于半导体材料，虽然TCR较低，但具有材料丰富、线性范围宽、较低的噪声、与硅集成工艺兼容性好等优点。本文采用磁控溅射法制备金属热敏薄膜，材料选用高纯(99.99％)的Ni、Ti、Al、Cr、TiW以及Pt，用四探针电阻特性测试仪测量所制备的热敏薄膜的电阻特性，从而计算TCR。重点研究工作气压、氩气流量、溅射功率及退火工艺等工艺参数对热敏薄膜TCR的影响。实验和测试结果表明，沉积工艺参数和热处理工艺对薄膜的性能有重要影响，通过比较发现，Pt膜热敏电阻的电阻温度特性最好，性能最稳定。Pt膜沉积和热处理的最佳工艺参数为：氩气流量100sccm，工作气压0.8Pa，溅射电流0.08A，热处理温度300℃，热处理时间2h。在此条件下，Pt测辐射热计的薄膜方阻为120DΩ/□，TCR为0.911‰/K，且重复性好，性能稳定。
金属薄膜;磁控溅射;红外探测材料;温度特性;热敏薄膜
西安工业大学
硕士
微电子学与固体电子学
蔡长龙
2011
中文
TB383;TN215
63
2011-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）