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文檔簡(jiǎn)介
1、基于熱敏電阻的非制冷紅外微測(cè)輻射熱計(jì)是目前主流的低成本非制冷紅外熱探測(cè)器之一,近年來(lái)越來(lái)越受到各國(guó)研究者的關(guān)注。本論文從非制冷紅外微測(cè)輻射熱計(jì)用材料性能研究和器件微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行研究,希望從這兩方面改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)器件性能的提升。
論文分析了絕熱結(jié)構(gòu)的重要性和目前微器件中絕熱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了非制冷紅外微測(cè)輻射熱計(jì)的工藝流程,提出了將多孔硅作為絕熱層的新思路,利用L-EDIT軟件設(shè)計(jì)了工藝流程和版圖,制作了4塊2.5寸光刻版
2、并進(jìn)行工藝實(shí)施。同時(shí),研究了多孔硅的實(shí)驗(yàn)制備條件對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)影響;分析了多孔硅的微觀結(jié)構(gòu)和絕熱性能的關(guān)系,對(duì)比了不同孔隙率多孔硅的力學(xué)性能以及多孔硅基和硅基氧化釩薄膜的力學(xué)性能。
實(shí)驗(yàn)采用電化學(xué)腐蝕制備絕熱層材料多孔硅,采用超高真空對(duì)靶磁控濺射鍍膜法在多孔硅樣品表面和硅基底表面沉積氧化釩薄膜。利用場(chǎng)致發(fā)射掃描式電子顯微鏡(FESEM)觀測(cè)多孔硅的二維微觀形貌,利用納米輪廓掃描儀組件(NP)得到其三維拓?fù)浞治鰣D像;利用顯微拉
3、曼光譜法測(cè)量熱導(dǎo)率;利用MTS Nano Indenter XP納米壓入測(cè)量?jī)x測(cè)量多孔硅及氧化釩薄膜的顯微硬度和楊氏模量。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)孔隙率為50%、55%、65%的多孔硅樣品的熱導(dǎo)率分別為8.16/W/mK,7.28/W/mK,0.624/W/mK,其數(shù)值隨著孔隙率的增大而減?。粶y(cè)得多孔硅的平均硬度、平均楊氏模量分別在0.478GPa~1.171GPa和10.912GPa~17.15GPa范圍內(nèi),其數(shù)值隨腐蝕電流密度的
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