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氧化钒(VOx)由于电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance, TCR)高,合适的电阻,较低的沉积温度,可与金属材料形成良好的欧姆接触等原因,在非制冷红外探测器中作为敏感材料获得了应用,并达到实用化程度。探测器的噪声大小以及探测器的热导等参数是评价VOx为敏感材料的非制冷探测器的重要技术指标。其中,低频噪声对器件灵敏度和精度有关键性影响,热导是决定探测器响应率大小重要因素。器件噪声的大小跟材料制备工艺、器件结构以及接触状况等密切相关。本文研究目的是为了获得具有较低噪声的探测器结构。因此本研究从探测器制备工艺入手,在电极和敏感层之间添加不同金属缓冲层并对其低频噪声进行测量、对比、分析,尝试提取最优探测器电接触结构改良方案。利用1/R—(-αI2)法测试微桥结构的探测器热导时,往往在测试过程中把TCR当成一个固定值,忽略了其随温度的变化,这样的计算方法就会引入一定的误差。本文为了得到更为精确的热导参数,采用了TCR逐点修正的1/R—(-αI2)曲线法对样品器件进行了热导计算,其测试结果更符合实际情况,具有更高的参考价值。论文的主要研究内容和成果综述如下:1.针对基于VOx热敏材料的非制冷红外探测器,以Pt为电极,在电极/敏感层之间分别添加金属V、Ti、Al、Cr为电极接触缓冲层材料,进行了非制冷探测器的流片制备工作。根据设计,最终微桥结构像元桥面厚度为0.75μm,整体桥面面积为80μm×77μm,桥腿长宽比达到40/1。2.建立了基于SR830锁相放大器的微弱信号测试平台,利用锁相放大(Lock-in Amplify)技术测试响应及噪声参数,解决了探测器微弱信号难以提取的技术问题。使用Labview编写了采集显示程序并通过串口与智能仪器进行同步通信,集成了测试、采集与数据分析。利用该平台对所有器件进行了噪声测试评估,发现缓冲层的添加在降低噪声幅值方面有显著效果。对比不同的缓冲层材料,其降低噪声效果为V>Cr>Ti>Al。3.根据测试的响应及噪声数据结合测试系统参数计算了探测器的评价参数响应率、噪声等效功率及比探测率。在探测器响应测试过程中发现在固定偏压直流条件下,器件响应率具有最大值,该值与测试电路匹配电阻和敏感元之间的匹配有关。4.提出了一种改良的非制冷探测器微桥像元热导测试方法,经测试研究该计算方法所得热导参数更为准确。此外还分析了有效热导,更有助于指导实验过程中的性能评估。