文档介绍：大硕士学奠专论文川学四业—堕堕王茎一墨旦堡史王兰...佟肯多墨舅完成日期堕生旦旦里培养单位四川冬刍羔塑璺型堂土塾查望堕墨主孥墨壁鳗塾尘坠盟堕堂垦釜盛堡寸主量签立堂盐复器件指导教师:等研究方向题龚敏教授授豢谄
基于多晶硅的红外阵列研制及集成设计摘要梢钥焖俪粱陀αΦ亩嗑Ч璞∧ぁ微电子学与固体电子学专业学生廖勇明指导教师龚敏红外成像系统在面阵列是红外成像系统的核心部件。本论文从微测辐射热计阵列的制作出发,研究了热敏材料多晶硅,设计了全镂空的悬臂梁阵列结构,首次采用将体硅工艺和表面硅工艺结合起来成功的制作了阵列结构,根据阵列的结构特点和阵列制作工艺与工艺的不兼容,提出了阵列结构与信号电路的集成方案。本论文的主要工作和成果有:粱硕嗑Ч璞∧ぃ蒙璧缇怠⒏缮娣ず癫馐砸恰射线衍射仪、薄膜应力测试仪对薄膜进行了研究,得出在媸庇制作了不同掺硼浓度和退火温度的多品硅电阻,测试了阻值随温度的变化,在掺硼浓度和退火温度分别为“/℃时得到了接近氲腡值。分析得出:在中等掺杂的情况下,多晶硅的随掺杂浓度的降低和退火温度的升高而增加。设计了全镂空悬臂梁阵列结构,对阵列结构的热隔离进行了理论分析,得到单元阵列的总热导为。/。设计了双保护的阵列工艺流程,成功制作了元的线阵列和【元的面阵列。根据制作阵列的工艺过程和结构特点,提出了阵列和信号电路的集成方案。关键词:多晶硅热隔离全镂空悬臂梁焦平面阵列集成方案用篔笱г宦哿
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,由于在军事上的重要应用,红外成像技术得以快速发展”‘“。焦平面阵列是红外成像系统的核心部件,阵列的性能决定成像系统的性能。传统的光量子型红外焦平面阵列技术已经发展的比较成熟,应用领域也已经从军用拓展到民用。由于光量子型红外焦平面阵列必须工作在液氮温度附近,需要制冷设备,不利于系统的集成化、小型化,尤其是昂贵的价格限制了民用领域的应用。世纪年代非制冷的红外焦平面阵列技术的发展取得了突破性的进展,已进入系统应用阶段“啊N⒉夥淙燃普罅惺亲钗?春玫非制冷焦平面阵列。非制冷红外成像系统具有体积小、重量轻、价格低等特点,为红外成像系统的低成本商业化提供了可能。随着非制冷焦平面阵列技术的发展,阵列的灵敏度、分辨率和可靠性将进一步提高,高性能、低成本、小型化、集成化的非制冷红外成像系统必将成为现实,将取代量子型的红外成像系统广泛应用于国民经济的各行各业。由于红外成像系统在军事应用上的重要性,在红外成像技术和设备方面,外国对我国进行了严格的出口管制政策。国内虽然也有公司经营红外成像设备,但主要是设计和制作一些外围电路,核心的焦平面阵列依赖进口。为了我国的国防事业,有必要发展我们自己的红外成像技术。通常的微系统研究体系主要包含图所示的内容。本论文的工作主要集中于图所示的微系统技术研究中微结构制作工艺部分,具体设计制作了基于多晶硅的微测辐射热计焦平面阵列结构。本论文围绕微测辐射热计焦平面阵列的制作,研究了热敏材料多自从四川大学硕士学位论文
晶硅,设计了全镂空的悬臂粱红外阵列热隔离结构,采用双保护工艺流程成功制作了焦平面阵列结构。阵列结构与电路的集成是阵列性能测试的前提。根据阵列的结构特点和阵列制作工艺与工艺的不兼容,提出了可行的阵列结构与信号电路的集成方案。图微系统研究的内容体系图论文的结构体系四川大学硕士学位论文
图是论文的结构体系,整个论文分为六章:第一章介绍论文的背景和意义,以及论文的内容和结构体系。第二章作为文献调研的内容,介绍了红外成像系统的原理、应用、焦平面阵列技术和国内外非致冷红外成像的研究现状。第三章则是研究工作的基础,介绍了在论文研究期间所涉及到的主要的微细加工技术。第四章研究了用粱亩嗑Ч璞∧ぜ安煌粼优ǘ群屯火温度的多晶硅薄膜电阻的电阻温度系数,多晶硅薄膜将作为第五章所设计的红外焦平面阵列器件娜让舨牧嫌τ谩第五章设计并分析了红外阵列的隔热结构,采用双保护工艺成功制作了多晶硅红外阵列器件。第六章根据阵列的结构特点和制作工艺,提出了阵列与信号处理电路的集成方案,由于时问和条件所限,这部分的工作还有待进一步的完善和实验验证。整个论文的工作围绕焦平面阵列的制作,研究了多晶硅的温阻特性,设计制作了全镂空的悬臂梁红外阵列结构,提出了阵列结构与信号处理电路的集成方案。第三章微细加工技术是本论文研究工作的基础,既是制作基于多晶硅的红外传感器阵列的基础工艺,也是实现第六章集成方案的关键。四川大学硕士学位论文
刻唯攀蔵扣憾剥≥少—■’艟————:阂籏第二章红外成像技术红外成像的原理及应用——玎:甈——一红外夜视技术在二战后期就被德国所运用。围