氧化釩薄膜微結構與噪聲性能研究.pdf

1、非制冷紅外探測器的應用之廣泛使得其發(fā)展非常迅速。熱敏薄膜材料的電阻溫度系數(shù)和噪聲性能是決定非制冷紅外探測器性能參數(shù)的關鍵因素。其其中，氧化釩薄膜的噪聲是非制冷紅外探測器的重要噪聲來源，對氧化釩薄膜噪聲的研究是對研制高性能紅外探測器不可或缺的重要任務。
　　本文圍繞氧化釩熱敏薄膜噪聲性能與微結構的關系，采用反應磁控濺射沉積方法制備了摻雜氧化釩薄膜，借助于原子力顯微鏡（AFM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、Rama

2、n譜分析、電子順磁共振（EPR）等分析表征手段對薄膜的表面形貌及微結構進行分析；以自行設計并搭建的熱敏薄膜噪聲系統(tǒng)，對不同微結構的氧化釩薄膜進行噪聲性能測試與分析，以探索氧化釩熱敏薄膜噪聲性能與微結構的關系，所取得的主要結果如下：
　?。?）針對非制冷紅外探測器用熱敏薄膜材料噪聲測試要求，采用美國 NI公司的多通道數(shù)據(jù)采集卡、Lab Vie w軟件和電磁熱屏蔽系統(tǒng)，設計并搭建了熱敏薄膜低頻噪聲測試系統(tǒng)，驗證測試表明，基于該測試系統(tǒng)

3、的測試結果重復好，這保證了噪聲評價的可靠性。
　　（2）制備了不同基片溫度下的氧化釩熱敏薄膜，研究了基片溫度對氧化釩薄膜微結構及噪聲等性能的影響機制。隨著基片溫度升高，氧化釩薄膜的顆粒尺度增大，且顆粒尺度的分布范圍變窄，薄膜中的微結構有序度增加，薄膜中微結構的穩(wěn)定性增加；這導致薄膜的噪聲參數(shù)降低。
　?。?）研究了摻 Y對非晶氧化釩薄膜微結構和噪聲性能的影響機制。摻 Y后氧化釩薄膜顆粒變小，表面均勻性更好，摻Y也降低了氧化釩