在製備熱釋電薄膜紅外探測器的過程中存在的問題是 :
1 、如何使薄膜製備工藝和半導體工藝兼容 ,以期製備高性能的單片式非製冷紅外焦平麵器件 ;
2 、如何設計探測器結構 ,使探測器有較大的響應特性 ,采用複合熱釋電薄膜可以同時很好地解決這兩個問題 。複合熱釋電薄膜的結構如下圖所示 :
在這種結構中 ,絕熱膜采用多孔SiO2薄膜 ,它具有孔率高 、熱導率小等特點 ,可以很好地解決熱散失問題 ,從而可以大幅度地提高探測器的響應特性 。也就是說 ,複合薄膜結構從解決熱散失方麵 ,較好地解決了前麵提到的第2個問題 。利用致密的SiO2薄膜作為緩衝層 ,稱為過渡膜 ,它的主要作用是為製備熱釋電薄膜提供平整的基底 。
在此結構中 :多孔SiO2絕熱薄膜 、致密SiO2過渡薄膜均采用傳統的溶膠-凝膠工藝製備 ;熱釋電薄膜采用MOD方法製備 ;上 、下 電極以及吸收層的製備均采用直流濺射獲得 。這些製備工藝完全與傳統的半導體工藝兼容 ,解決了薄膜製備工藝和半導體工藝的兼容性問題 。進一步 ,采用合理的工藝和工序 ,就可以製備單片式符合熱釋電薄膜焦平麵紅外探測器 。