發(fā)布時(shí)間：2024-12-19 03:00

　　隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷提升,非制冷紅外焦平面探測器技術(shù)已經(jīng)朝智能化、高性能、低成本方向發(fā)展。其成本低、功耗小、質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn),使得該項(xiàng)技術(shù)在軍民領(lǐng)域均取得了廣泛的應(yīng)用。相比其工藝水平,非制冷紅外焦平面探測器計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后。尤其在探測單元微測輻射熱計(jì)的設(shè)計(jì)仿真和其單元測試結(jié)合不夠緊密,因此無法及時(shí)根據(jù)相關(guān)器件測試結(jié)果及時(shí)修正相應(yīng)的仿真方法,從而提高設(shè)計(jì)仿真精度和可靠性。在本論文的微測輻射熱計(jì)設(shè)計(jì)過程中,采用MEMS有限元軟件IntelliSuite開展了版圖設(shè)計(jì),虛擬工藝仿真,三維建模和有限元網(wǎng)格劃分,并進(jìn)行熱學(xué)與力學(xué)性能仿真分析。同時(shí)結(jié)合相關(guān)器件得測試結(jié)果,修正優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,切實(shí)提高器件設(shè)計(jì)仿真的可靠性和精度。首先對(duì)37μm×37μm,25μm×25μm和17μm×17μm三個(gè)尺寸的微測輻射熱計(jì)進(jìn)行了設(shè)計(jì)仿真,主要包括電學(xué)、力學(xué)及熱電耦合仿真。并運(yùn)用DOE(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))方法對(duì)力學(xué)仿真進(jìn)行優(yōu)化,使用Matlab對(duì)光學(xué)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行吸收率的仿真,并對(duì)噪聲等效溫差進(jìn)行分析計(jì)算。同時(shí)搭建可在真空環(huán)境測試的單元測試平臺(tái)。運(yùn)用響應(yīng)電壓與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,利用斬波對(duì)黑...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1微測輻射熱計(jì)模型

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4外探測器的一種。圖1-1微測輻射熱計(jì)模型目前，微測輻射熱計(jì)采用的熱敏材料主要有非晶硅和氧化釩，氧化釩由于其材料穩(wěn)定性高、TCR大值和制備工藝與集成電路能夠兼容等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。如今，微測輻射熱計(jì)型探測器主要采用微橋結(jié)構(gòu)，在已經(jīng)制備好后端集成電路的....

圖1-2工作原理

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4外探測器的一種。圖1-1微測輻射熱計(jì)模型目前，微測輻射熱計(jì)采用的熱敏材料主要有非晶硅和氧化釩，氧化釩由于其材料穩(wěn)定性高、TCR大值和制備工藝與集成電路能夠兼容等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。如今，微測輻射熱計(jì)型探測器主要采用微橋結(jié)構(gòu)，在已經(jīng)制備好后端集成電路的....

圖2-1微測輻射熱計(jì)版圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10其中為有效熱導(dǎo)，G為固有熱導(dǎo)，為TCR的值，I為所加載的偏置電流，R為該偏置下的器件電阻。對(duì)器件設(shè)計(jì)的過程中，熱響應(yīng)時(shí)間是判斷其探測性能的一個(gè)重要因素，通過公式（2-4）可知較大的熱導(dǎo)帶來較快的熱響應(yīng)，但較大的熱導(dǎo)會(huì)降低單元結(jié)構(gòu)的熱靈敏度，因此在設(shè)計(jì)過....

圖2-2微測輻射熱計(jì)工藝流程

第二章微測輻射熱計(jì)研究11膜結(jié)構(gòu)，利用BluePrint模塊設(shè)計(jì)掩膜板，導(dǎo)入實(shí)際加工流程生成三維結(jié)構(gòu)，有限元?jiǎng)澐趾罂蓪?duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力、電學(xué)、熱電耦合的有限元分析軟件。本論文采用了IntelliSuite軟件對(duì)微測輻射熱計(jì)的熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性能進(jìn)行了有限元分析。采用Intellisu....

本文編號(hào)：4017547