微测辐射热计微桥结构性能分析 被引量：5

1

作者 李素 吴志明 +2 位作者 蒋亚东 杨晓瑜 李世彬 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1728-1730,共3页

微测辐射热计的设计难点是起支撑作用的微桥结构的设计.重点研究了现在流行的几种微桥结构,对其性能参数进行分析比较,提出了多层结构的优点.并使用有限元分析软件对不同微桥进行结构分析,以比较其稳固性.

关键词 微测辐射热计 微桥结构 热参数 有限元

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测辐射热计微桥结构的形变分析 被引量：2

2

作者 张一中 吴志明 +2 位作者 许向东 周影 蒋亚东 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期516-519,523,共5页

采用微加工技术制作测辐射热计阵列时,部分微桥可能发生结构变形,使阵列的性能下降甚至无法正常工作。采用有限元分析方法,对在热膨胀和薄膜应力影响下的I型和L型两种微桥的变形进行了仿真分析,揭示了热膨胀和薄膜应力分别对微桥形变的... 采用微加工技术制作测辐射热计阵列时,部分微桥可能发生结构变形,使阵列的性能下降甚至无法正常工作。采用有限元分析方法,对在热膨胀和薄膜应力影响下的I型和L型两种微桥的变形进行了仿真分析,揭示了热膨胀和薄膜应力分别对微桥形变的影响。 展开更多

关键词 微桥结构 结构形变 热膨胀 薄膜应力 有限元分析

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非制冷红外焦平面高灵敏像元微桥设计

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作者 范茂彦 姜胜林 +2 位作者 谢甜甜 张清峰 张丽芳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第9期97-99,103,共4页

介绍了硅微桥结构的传热物理模型及其理论计算方法。提出一种厚膜像元尺寸为360μm×360μm,具有"桌形"绝热框架支撑的微桥结构像元,用有限元分析证明其有较小的热导G,能获得很高的响应率。微桥结构在非制冷红外焦平面(UF... 介绍了硅微桥结构的传热物理模型及其理论计算方法。提出一种厚膜像元尺寸为360μm×360μm,具有"桌形"绝热框架支撑的微桥结构像元,用有限元分析证明其有较小的热导G,能获得很高的响应率。微桥结构在非制冷红外焦平面(UFPA)单元探测器中起着力学支撑、热隔离和电连接的作用,其品质优劣直接影响着UFPA器件的成像性能。 展开更多

关键词 非制冷 红外 微桥结构 像元 焦平面探测器

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测辐射热计的微桥研制和VO_x膜成膜研究

4

作者 陈建国 郭群英 邢昆山 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期70-73,共4页

介绍了测辐射热汁的工作原理、器件结构的几何形状和研制状况,叙述了测辐射热计材料的特性及制备技术。

关键词 测辐射热计 微桥结构 氧化钒薄膜 红外探测器

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ANSYS在热释电薄膜红外探测器二维热分析中的应用 被引量：6

5

作者 张伟 姚熹 吴小清 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第1期98-100,共3页

根据热释电薄膜红外探测器的结构和实际的测试条件 ,利用有限元软件ANSYS建立了不同结构组成的热释电薄膜红外探测器的二维模型 ,并对其进行了热分析 ,得到了探测器内的温度场分布。分析了复合热释电薄膜红外探测器的绝热层对温度场的影... 根据热释电薄膜红外探测器的结构和实际的测试条件 ,利用有限元软件ANSYS建立了不同结构组成的热释电薄膜红外探测器的二维模型 ,并对其进行了热分析 ,得到了探测器内的温度场分布。分析了复合热释电薄膜红外探测器的绝热层对温度场的影响 ,并将复合热释电薄膜红外探测器与微桥结构探测器的性能进行了比较。 展开更多

关键词 ANSYS 热释电 薄膜红外探测器 微桥结构 有限元软件

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非制冷焦平面探测器牺牲层制备工艺研究 被引量：4

6

作者 何雯瑾 杨培志 +3 位作者 太云见 杨春丽 袁俊 杨宇 《红外技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期19-22,共4页

研究了牺牲层制备的工艺过程。通过对牺牲层材料选择、牺牲层图形化及牺牲层固化等工艺技术的研究,获得了图形质量较好的牺牲层样品。建立了优化的牺牲层制备工艺制度,为探测器的后续研究奠定了基础。

关键词 牺牲层制备 微桥结构 图形化 光敏型聚酰亚胺

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铁电薄膜在红外辐射作用下的响应

7

作者 李尧臣 杨昌锦 +2 位作者 汪侃磊 孟祥建 孙璟兰 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期423-428,共6页

研究了红外探测器中红外焦平面列阵的象元———铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的输出信号。用层合板壳作为微桥结构的力学模型,中间一层为压电材料,上下两层为金属材料电极。采用了力-热-电耦合的控制方程和变分原理,推导出了基于Mindli... 研究了红外探测器中红外焦平面列阵的象元———铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的输出信号。用层合板壳作为微桥结构的力学模型,中间一层为压电材料,上下两层为金属材料电极。采用了力-热-电耦合的控制方程和变分原理,推导出了基于Mindlin假设的压电材料层合板有限元公式。以红外探测器在夜间从飞机上探测地面的坦克为例,用有限单元法模拟了铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的力、热、电输出信号,并对结果作了分析比较。 展开更多

关键词 铁电薄膜 微桥结构 层合板 红外辐射 有限元

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128元非致冷氧化钒红外探测器的制作 被引量：9

8

作者 王宏臣 易新建 +2 位作者 陈四海 黄光 肖静 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期99-102,共4页

采用新工艺在氮化硅衬底上制备了室温时电阻温度系数为 - 0 .0 2 1K-1的氧化钒薄膜 ,以此为基础 ,利用光刻和反应离子刻蚀工艺在硅衬底上制作了 12 8元氧化钒红外探测器 .为了降低探测器敏感元与衬底间的热导 ,设计制作了自支撑的微桥... 采用新工艺在氮化硅衬底上制备了室温时电阻温度系数为 - 0 .0 2 1K-1的氧化钒薄膜 ,以此为基础 ,利用光刻和反应离子刻蚀工艺在硅衬底上制作了 12 8元氧化钒红外探测器 .为了降低探测器敏感元与衬底间的热导 ,设计制作了自支撑的微桥结构阵列 .测试结果显示探测器的响应率和探测率在 8～ 12 μm的长波红外波段处分别达到10 4V/W和 2× 10 8cmHz1/ 2 W-1. 展开更多

关键词 红外探测器 微桥结构 微桥阵列 氧化钒薄膜 电阻温度系数

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非制冷微测辐射热计支撑层厚度比研究 被引量：2

9

作者 许路加 胡明 +2 位作者 杨海波 杨孟琳 张洁 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期251-254,共4页

根据实验室设计的单层微测辐射热计所采用的Si3N4和SiO2双层膜复合支撑结构工艺,分别利用力学的等效截面方法和复合材料热导公式,从理论上推导了微桥桥腿正应力和热导的解析表达式.分析在其它因素不变的情况下,仅调整Si3N4和SiO2两者厚... 根据实验室设计的单层微测辐射热计所采用的Si3N4和SiO2双层膜复合支撑结构工艺,分别利用力学的等效截面方法和复合材料热导公式,从理论上推导了微桥桥腿正应力和热导的解析表达式.分析在其它因素不变的情况下,仅调整Si3N4和SiO2两者厚度比值(m)对微测辐射热计力学和热学性质的影响,并用ANSYS有限元仿真的方法验证了理论推导. 展开更多

关键词 非制冷红外成像 支撑层 微测辐射热计 微桥结构 厚度比

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室温微测辐射热计太赫兹探测阵列技术研究进展(特邀) 被引量：4

10

作者 王军 蒋亚东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期12-21,共10页

在室温太赫兹探测技术领域中,热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述,分析了基于氧化钒薄膜微桥结... 在室温太赫兹探测技术领域中,热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述,分析了基于氧化钒薄膜微桥结构的非制冷长波红外焦平面探测技术,存在着太赫兹波低吸收探测性能弱的不足,针对太赫兹波探测进行优化设计,同时介绍了电子科技大学在太赫兹探测阵列吸收结构方面的部分研究工作。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面探测器 微桥结构 太赫兹探测器 金属吸收薄膜

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微测辐射热计器件工艺开发和特性评估

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作者 刘伟 何兵 +1 位作者 马特 刘刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期40-46,共7页

依托半导体生产线开发了基于MEMS微桥结构的微测辐射热计(micro-bolometer)器件,其中,使用化学气相沉积(CVD)技术开发了非晶硅(α-Si)薄膜工艺,并将其用作微测辐射热计器件的敏感层材料,该材料在1 000A厚度下的膜厚均匀性可以控制在2%以... 依托半导体生产线开发了基于MEMS微桥结构的微测辐射热计(micro-bolometer)器件,其中,使用化学气相沉积(CVD)技术开发了非晶硅(α-Si)薄膜工艺,并将其用作微测辐射热计器件的敏感层材料,该材料在1 000A厚度下的膜厚均匀性可以控制在2%以内(1-sigma,within wafer),电阻均匀性可以控制在2%以内(1-sigma,within wafer),其室温下的电阻温度系数(TCR)可以达到-2.5%左右;采用先刻沟槽工艺技术开发了MEMS微桥结构的接触模块,以无支撑柱结构实现了其支撑和电连接结构;使用Ti/TiN薄金属薄膜作为电极层,并利用电极层图形实现该敏感层电阻器件的电连接和图形定义;开发了高性能敏感层电阻工艺技术,实现了对敏感层材料工艺损失和电极层侧面腐蚀的良好工艺控制。在完成微测辐射热计器件工艺开发后,对其进行了器件级测试和评估,结果表明:该器件室温电阻值在250 kΩ左右,且具有优异的欧姆接触特性;室温下器件级TCR在-2%左右,略低于非晶硅薄膜材料TCR的测试值;同时,对该器件进行的升温和降温测试结果表明,文中开发的敏感层材料没有滞回效应。最后,对该器件进行释放工艺处理形成悬空的MEMS微桥结构,经扫描电镜(SEM)和光学显微镜测试评估,其微桥表面呈现良好的平坦度和均匀性,能够很好地满足微测辐射热计及相应的非制冷红外探测器产品的技术需求。 展开更多

关键词 微测辐射热计 MEMS 微桥结构 敏感层

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共用桥腿式高性能非制冷红外焦平面探测器研究

12

作者 王雅琴 蔡光艳 +2 位作者 马占锋 高健飞 黄立 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期86-92,共7页

研制出一种新型微桥结构的氧化钒非制冷红外焦平面探测器。该微桥结构采用列相邻像素共用桥腿的方式,极大地增加了桥腿长度,减小热导,能有效提高像元响应率并降低噪声等效温差(NETD)。同时该微桥结构采用双层工艺,增加桥面及氧化钒面积... 研制出一种新型微桥结构的氧化钒非制冷红外焦平面探测器。该微桥结构采用列相邻像素共用桥腿的方式,极大地增加了桥腿长度,减小热导,能有效提高像元响应率并降低噪声等效温差(NETD)。同时该微桥结构采用双层工艺,增加桥面及氧化钒面积,提升填充率,进一步提升探测器性能。探测器器件阵列采用384×288,像素为12μm,读出电路采用逐行积分、逐列输出模式,封装方式采用高可靠性的金属真空封装。测试结果表明,探测器的NETD不大于15 mK,响应率大于44 mV/K。其性能指标可以满足民用、军用等领域的应用需求。 展开更多

关键词 共用桥腿 微桥结构 非制冷红外 红外焦平面探测器

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