导读:本文包含了微桥结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:结构,产生器,探测器,景物,导纳,光刻,红外探测器。
微桥结构论文文献综述
周扬[1]（2017）在《基于锗悬空微桥结构准双异质结发光性能分析》一文中研究指出随着微电子技术的飞速发展,集成电路中的晶体管密度不断增加。然而,随着晶体管尺寸的减小,由电互联引起的功耗增长限制了计算速度进一步的增加。为了解决集成电路的性能瓶颈,片上光互连引起了人们的关注。过去十年中,片上光互连系统中的很多重要组成部分已经被制作出来,例如高性能的光电探测器和调制器。然而,高效的硅基光源仍然是一个很大的挑战。由于硅为间接带隙材料,不适合用于制作光源。而最近的研究表明,通过引入张应变,锗的发光性能能够被改善。本文首先简要介绍了能带计算的基本理论,包括微扰理论以及kp理论。接着构造了应变条件下体材料的哈密顿量,并使用8kp方法分别计算出了双轴应变和单轴应变条件下锗的能带结构,使用等能面分析了应变对有效质量的影响。接下来分析了悬空微桥结构的应变分布。在微桥结构中,应变分布不均匀使得其天然构成准双异质结结构。利用漂移扩散模型模拟仿真了准双异质结的传输特性,得到了不同掺杂浓度下注入载流子密度与注入电流之间的关系。最后,介绍了半导体的辐射复合与非辐射复合的相关理论。根据理论研究了应变、掺杂以及注入对自发辐射速率、内量子效率以及透明载流子浓度的影响。我们的计算结果显示,当单轴应变量为4%且掺杂浓度为5 1018cm3-×,透明载流子密度为18 32 10 cm-×,此时的内量子效率为9%,透明电流密度为5.8k A/cm2。我们的结果显示基于微桥结构的准双异质结可以被用于实现高效电驱动的硅基光源。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
谢骞[2]（2016）在《MEMS微桥结构设计与光刻工艺参数优化》一文中研究指出非制冷红外探测器的发展是从20世纪80年代开始的,因其具有成本低、无需制冷、可靠性高、可集成、工艺兼容性好等优点,在民用和军用市场得到了广泛应用。非制冷红外探测阵列芯片主要包括读出电路、热敏材料及微桥结构,利用光-热-电转换原理工作。MEMS结构的探测微桥能够有效降低探测单元的热传导,从而保证探测器在室温环境下有较高的灵敏度。所以,开展低热导微桥结构的研究对高性能非制冷焦平面探测器的研制具有重要意义。微桥结构的每个层次图形均通过光刻工艺实现,并且光刻工艺决定了探测器的关键尺寸,因此实验探索一套优化的光刻工艺是微桥结构探测器件制备的关键。本文的目标是利用MEMS技术,基于氧化钒材料开展的非制冷红外探测阵列的设计与制备,并且对半导体工艺中的光刻工艺提出优化。主要内容是:(1)分析非制冷红外探测器的工作原理、微桥结构特征、热学以及力学性能,根据仿真分析设计出参数不同的微桥结构,运用IntelliSuite软件对设计的微桥结构进行力学和热学仿真,分析仿真结果;仿真最佳结果:像元尺寸为25×25μm2,桥腿宽度为0.9μm。(2)实际制备出所设计的微桥结构,并与仿真结果进行对比,观察其力学稳定性;本文所设计的微桥结构参考了改良后的传统L型桥腿模型,采用了L型双悬臂梁结构。(3)在制备微桥结构的工艺中进行的优化及对其中的光刻工艺做出的改善。通过对金属薄膜表面形貌的判断,选用不同对准方式提高套刻精确性;根据湿法腐蚀的特点,改善光刻工艺涂胶方法,改善横向腐蚀现象。本文设计的微桥结构制备工艺主要包括光刻、刻蚀、CVD、PECVD等,采用L-edit软件完成各层的版图设计,然后在超净间环境下进行红外探测阵列的制备。设计了十种像元尺寸不同或桥腿宽度不同的单元微桥结构,建立其有限元分析模型进行热学和力学仿真,制备出热学性能、力学性能稳定平衡的微桥结构和探测阵列。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-05-10）
秦自强,王宁,邓佩刚[3]（2016）在《一种两级微桥结构快速测温微型传感器的研制》一文中研究指出设计了一种新型薄膜热电阻温度传感器.传感器感温结构由基片(Si)/绝缘层(SiO_2)/感温部(Pt)组成,Pt薄膜片以悬空的微桥连接方式搭接在SiO_2片上,SiO_2片也以同样的方式搭接在Si片上,以此构成两级微桥机构.较之传统温度传感器,该感温部件采用悬空布置结构可使测温过程中的热损失大为减少,并能保证温度传感器热响应的线性度和可靠性.通过ANSYS有限元软件仿真Pt薄膜片在不同厚度SiO_2片下的温度分布情况.当SiO_2片厚度为2μm,该传感器热响应时间常数达到最小的10 ms,与SiO_2片厚度为5μm和10μm相比其时间常数减小了50%以上.研究结果表明:在温度测量过程中,SiO_2片厚度对感温的Pt薄膜片热损失影响很大,在设计中应尽可能减小SiO_2片厚度.(本文来源于《武汉工程大学学报》期刊2016年02期）
于云飞[4]（2015）在《基于微桥结构的太赫兹探测器测试技术研究》一文中研究指出太赫兹波时指频率在0.1-10THz之间的电磁波,近年来,由于太赫兹辐射源的研发,太赫兹技术越来越受到人们的关注。结合非制冷红外焦平面探测器研制技术,微桥结构的太赫兹探测器的制备也越来越受到国内外重要研究机构的重视。基于此,本文主要的工作为研制一套能够进行太赫兹焦平面探测器性能参数的测试和图像显示的测试系统。对于太赫兹探测器测试系统,本论文主要从硬件和软件两个部分进行设计。硬件部分主要为探测器提供一个良好的工作环境,高速的数据传输方式;软件部分主要为系统提供简洁明了的软件框架设计,高效的算法设计。从这两个方面保证测试系统能够进行大面阵太赫兹焦平面探测器的性能参数测试以及实时的太赫兹探测器图像显示功能。具体实现上,本文进行的主要工作如下,首先分析了微桥结构太赫兹探测器的工作原理,太赫兹辐射源的工作原理,参照红外探测器测试参数以及太赫兹单元测试方法,提出了太赫兹探测器的性能参数测试原理和方法,包括的主要参数有响应率、噪声等效功率、响应的非均匀性和盲元率。参照性能参数的测试需求,提出了测试系统的设计方案。系统设计方案包括太赫兹探测器测试系统的硬件设计,时序驱动电路、数模转换电路、偏置电压电路、数据采集电路;PCIE(高速总线接口)驱动设计,包括PCIE驱动设计、驱动程序与应用程序交互、FPGA(可编程门阵列)与计算机间进行数据采集;太赫兹探测器性能参数计算的软件设计;太赫兹图像校正与增强,包括非均匀性校正、盲元补偿、直方图均衡化;自动化操作,包括自动调节偏置电压,测试系统数据、报表的记录、保存与导出。太赫兹探测器测试系统能够稳定工作,满足焦平面阵列参数测试的要求,同时实时成像功能也能够满足系统要求。本系统还具备操作简单、系统稳定、自动化功能高、可扩展性强等特点。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-14）
周顺,刘卫国,蔡长龙,刘欢,秦文罡[5]（2012）在《电阻阵列红外景物产生器微桥结构的研制及仿真》一文中研究指出为了进一步提高电阻阵列红外景物产生器的性能,设计并制作了该器件的微桥结构.利用SiOx与TiWN分别作为微桥结构的介电材料与电阻材料;利用表面工艺技术制作160×120阵列微桥结构;并对微桥结构进行了热学性能的仿真分析.研究结果表明:所设计的工艺流程可行,成功制作了微桥结构阵列;制作的微桥桥面具有良好的温度分布均匀性;在相同电功率下,采用低热导率的SiOx薄膜取代SiNx薄膜能够显着提高桥面温度.(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2012年08期）
杨卓,许向东,敖天宏,王志,樊泰君[6]（2012）在《双层红外微测辐射热计的微桥结构仿真》一文中研究指出非制冷红外探测器具有广阔的军事和民用前景。近年来,出现了一类性能优越的新型双层微测辐射热计型红外探测器。利用有限元分析方法和光学导纳矩阵法详细研究了两种类型的双层微测辐射热计的主要性能。结果表明,双层微测辐射热计的综合性能优于单层微测辐射热计。其中,双层S型结构的温升最优,但其力学稳定性较差,难以满足实践需要;双层U型结构的温升虽低于双层S型结构的温升,但明显优于单层微桥;重要的是,双层U型结构在光吸收性能、力学稳定性、器件制造等方面均优于双层S型结构。所以,双层U型结构的综合性能更优。还设计了一种综合性能更优的改进型双层U型结构。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2012年07期）
曹家强,吴传贵,彭强祥,罗文博,张万里[7]（2011）在《微桥结构PZT厚膜红外探测器研究》一文中研究指出利用KOH溶液腐蚀结合SF6气体干法刻蚀工艺制备了锆钛酸铅(PbZr0.3Ti0.7O3,PZT)厚膜热释电红外探测器,得到了器件Si基背面完全悬空的微桥绝热结构。使用由斩波器调制的黑体辐射,测试了探测器在低频段的电压响应率、噪声等效功率和探测率等参数。结果表明,探测器在调制频率为5.3 Hz时的电压响应率约为4.5×102V/W;在调制频率为167.3 Hz时,其探测率达7.5×108 cm.Hz1/2/W;PZT厚膜探测器的热时间常数为51 ms,与PZT陶瓷器件相比小约一个数量级,有利于其在高频响应方面的应用。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2011年12期）
何雯瑾,太云见,袁俊,史衍丽[8]（2011）在《非制冷焦平面红外探测器微桥结构的设计研究》一文中研究指出非制冷红外探测器已取得了令人瞩目的成就,凭借其成本低、无需制冷、可靠性高等优点,在民用和军用市场得到了广泛的应用。非制冷红外探测器的关键技术之一是微桥结构的设计。良好的微桥结构是减小探测器热导率和改善其性能的关键。在硅基底上采用半导体光刻技术和牺牲层技术制备了由牺牲层和Si_3N_4薄膜组成的微桥结构,该方法使探测器的微桥结构的制备与半导体工艺相兼容,并通过优化工艺参数,提高了微桥结构的机械强度,减小热导,解决了制备微桥结构的关键技术,制备了像元中心距为50μm、填充因子为40%～60%、耐受温度≥500℃的320×240微桥列阵,该结构为制备高性能非制冷焦平面探测器奠定了基础。(本文来源于《战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集》期刊2011-09-27）
周顺[9]（2011）在《电阻阵列红外景物产生器微桥结构的材料及制作研究》一文中研究指出动态红外景物模拟系统由于能够在实验室内对红外探测系统的动态性能进行测试与评估而受到国内外的重视。该系统的关键器件是红外景物产生器。目前，具有微桥结构的电阻阵列红外景物产生器由于具有宽光谱、大动态范围、高分辨率、高帧频、无闪烁等优点已成为国际上重点发展的红外景物产生技术。本文围绕电阻阵列红外景物产生器微桥结构所涉及的介电材料、电阻材料及低应力薄膜的沉积技术进行了系统研究，并采用微加工技术成功制作了160×120阵列的微桥结构，为今后器件的工程化制造打下良好的基础。研究的主要内容及结论如下：1．对介电材料氢化非晶硅（α-Si:H简写α-Si）薄膜的沉积技术及应力特性进行了研究。采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法沉积α-Si薄膜，研究了工艺参数对薄膜沉积速率及折射率的影响，重点研究了薄膜应力与工艺参数的关系。研究结果表明，SiH4气体流量与射频功率对薄膜的沉积速率及折射率影响显着；提高射频功率能够使薄膜从张应力转变为压应力且压应力随射频功率的增大而增大；提高压强能够使薄膜从压应力转变为张应力；应力随沉积温度的升高而增大；薄膜中H、SiH组态与SiH2组态含量随射频功率的增大而增大；通过调节射频功率大小是改变薄膜应力的较为方便的方法。通过优化工艺，获得了具有较小张应力薄膜的沉积工艺参数。2．对介电材料氮化硅（SiNx）、氧化硅（SiOx）薄膜应力及两者特性进行了对比研究。采用PECVD法沉积了低应力的SiNx与SiOx薄膜，分别研究了流量比、射频功率、压强等工艺参数与薄膜应力之间的关系。研究结果表明，对于SiNx薄膜，薄膜应力随SiH4/NH3或SiH4/N2流量比，射频功率的增大而减小，随压强的增大而增大，采用N2反应所得到的SiNx薄膜H含量低于采用NH3反应所得薄膜；对于SiOx薄膜，低的N2O/SiH4流量比、低的射频功率可以获得低应力的薄膜。对SiNx与SiOx薄膜的力学特性、热稳定性、吸收特性进行了对比。结果表明，SiOx薄膜具有相对低的杨氏模量与硬度，具有较好的热稳定性；SiOx薄膜红外吸收带的宽度较小且在9.4μm处具有最大的吸收系数2.18×104cm-1，而SiNx薄膜在11.6μm处具有最大的吸收系数1.61×104cm-1，两种薄膜在长波红外窗口8~12μm波段内吸收强度相当；SiOx、SiNx薄膜具有良好的干法刻蚀特性从而易于通过微加工方法来实现微桥结构的制作。3．对介电材料氮氧化硅（SiOxNy）薄膜进行了研究。采用PECVD法沉积SiOxNy薄膜，研究不同N2O/NH3流量比R时薄膜的组分、光学常数及红外吸收特性。随着流量比R的增加，SiOxNy薄膜中O的相对百分含量提高，N含量降低，而Si含量基本不变；薄膜由于Si-O、Si-N键形成的吸收峰峰值波长向短波（高波数）移动，变化范围为11.6μm（860cm-1）~9.4μm（1063cm-1），且吸收峰的宽度先增大后减小。此外，薄膜的折射率与薄膜中H含量也随流量比R的增加而降低。相比于SiOx、SiNx薄膜，组分特定的SiOxNy薄膜的吸收峰最宽且在长波红外窗口8~12μm内吸收强度最大。SiOxNy薄膜本身具有低应力的特性，且应力可以通过改变N2O/NH3流量比来进一步调节。研究结果还表明，SiOxNy是一种优良的梯度折射率材料，可以同时具有低的薄膜应力与可见光范围内的低吸收特性。比较了本文所涉及的四种介电材料杨氏模量和硬度值。4．对电阻材料TiWN薄膜的沉积技术及特性进行了研究。采用射频溅射方法沉积了TiWN薄膜，深入研究了不同N2分压比（0~11%）对薄膜电阻率、组分与晶体结构的影响。同时，对薄膜的表面形貌、电阻温度系数（TCR）进行了研究。结果表明，当N2分压比由0增至6%时，薄膜的电阻率由117.5μ cm缓慢变化至675μ cm，当进一步增加N2的分压比，薄膜电阻率急剧增大。XPS测试表明随着N2分压比的增加，薄膜中N含量逐渐增大（当N2分压比为11%时，薄膜中N含量达到36%），从而引起薄膜结构的变化，此变化是薄膜电阻率改变的主要原因。随着N2分压比的增大，薄膜的晶体结构发生了明显变化，薄膜中β-W相转变为(Ti,W2)N的固溶相。XPS与XRD分析证明所沉积的TiWN（N2分压比为11%）薄膜是一个(Ti,W2)N的固溶相（形成WxTiyNz固溶体）。TiWN薄膜典型的TCR值为-391ppm/℃。AFM测试表明沉积的TiWN薄膜能够较好地复制基底的形貌。5．对电阻阵列红外景物产生器微桥结构的设计、制作及热学性能仿真进行了研究。微桥结构设计主要包括制作工艺工程中材料选择与版图设计。采用微加工技术制作了自支撑悬空的微桥结构。采用剥离方法对TiWN电阻薄膜进行了图形化并研制了160元线阵结构。在此基础上，采用表面工艺技术成功制作了160×120阵列微桥结构。最后，采用有限元分析的方法对微桥结构进行了热学性能的分析。分析结果表明，制作的微桥桥面具有良好的温度分布均匀性且热变形较小；在相同电功率下，SiOx低热导率薄膜材料的引入能显着提高桥面温度。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2011-09-01）
王志[10]（2011）在《红外焦平面微桥结构的优化研究》一文中研究指出微测辐射热计非制冷红外探测器具有体积小、重量轻以及成本低的优点,在民用以及军事领域有着广泛的应用。微桥是微测辐射热计阵列像元的重要部分,它对像元的光学、热学以及力学性能有重要影响。本论文分别采用物理模型的解析解和有限分析结果分析了微桥的热学性能。详细研究了微桥的结构参数对温升以及热时间常数的影响,结构参数包括微桥的桥腿宽度、厚度以及像元尺寸。研究结果表明,随着桥腿宽度的增加,温升和热时间常数逐渐减小;随着桥腿厚度的增加,温升逐渐减小,而热时间常数逐渐增大。这说明,要获得高的温升,微桥结构需要窄而薄的桥腿;要使热时间常数较小,需要较宽的桥腿。因此,在微桥的设计中需要折中考虑温升和热时间常数。经微细加工工艺制成的微桥结构常常会发生弯曲变形,这对器件非常不利。本论文研究了造成微桥变形的原因。研究结果表明,薄膜的残余应力是造成微桥变形的主要原因,而热应力是其中重要的因素。论文着重分析了热应力对微桥结构的影响,细致地研究了材料性能以及微桥结构参数对形变的影响。研究结果表明,在热应力作用下,微桥会发生向上的翘曲,其最大变形位移达到了1.474μm,本文仿真结果与文献报道的观测结果相符合;其次,桥腿宽度和厚度增加时,微桥的形变逐渐减小;采用较小热膨胀系数以及较小杨氏模量的电极材料的微桥变形较小;此外,采用应变相消原理,在电极材料上沉积一层薄的氮化硅薄膜可以明显地减小微桥的变形。本论文分析了微桥结构的热学以及力学性能,这为微测辐射热计非制冷红外焦平面阵列的优化设计与制备提供了一些有价值的参考数据。特别地,关于微桥结构的形变以及微桥的平坦化问题在已有的文献中鲜见报道,本论文仔细研究了微桥变形的原因以及对其进行有效控制的办法,这对提高微测辐射热计阵列的稳定性以及成品率具有积极的意义。本论文关于微桥结构力学性能的讨论对MEMS结构设计也有参考价值。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-04-01）
微桥结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
非制冷红外探测器的发展是从20世纪80年代开始的,因其具有成本低、无需制冷、可靠性高、可集成、工艺兼容性好等优点,在民用和军用市场得到了广泛应用。非制冷红外探测阵列芯片主要包括读出电路、热敏材料及微桥结构,利用光-热-电转换原理工作。MEMS结构的探测微桥能够有效降低探测单元的热传导,从而保证探测器在室温环境下有较高的灵敏度。所以,开展低热导微桥结构的研究对高性能非制冷焦平面探测器的研制具有重要意义。微桥结构的每个层次图形均通过光刻工艺实现,并且光刻工艺决定了探测器的关键尺寸,因此实验探索一套优化的光刻工艺是微桥结构探测器件制备的关键。本文的目标是利用MEMS技术,基于氧化钒材料开展的非制冷红外探测阵列的设计与制备,并且对半导体工艺中的光刻工艺提出优化。主要内容是:(1)分析非制冷红外探测器的工作原理、微桥结构特征、热学以及力学性能,根据仿真分析设计出参数不同的微桥结构,运用IntelliSuite软件对设计的微桥结构进行力学和热学仿真,分析仿真结果;仿真最佳结果:像元尺寸为25×25μm2,桥腿宽度为0.9μm。(2)实际制备出所设计的微桥结构,并与仿真结果进行对比,观察其力学稳定性;本文所设计的微桥结构参考了改良后的传统L型桥腿模型,采用了L型双悬臂梁结构。(3)在制备微桥结构的工艺中进行的优化及对其中的光刻工艺做出的改善。通过对金属薄膜表面形貌的判断,选用不同对准方式提高套刻精确性;根据湿法腐蚀的特点,改善光刻工艺涂胶方法,改善横向腐蚀现象。本文设计的微桥结构制备工艺主要包括光刻、刻蚀、CVD、PECVD等,采用L-edit软件完成各层的版图设计,然后在超净间环境下进行红外探测阵列的制备。设计了十种像元尺寸不同或桥腿宽度不同的单元微桥结构,建立其有限元分析模型进行热学和力学仿真,制备出热学性能、力学性能稳定平衡的微桥结构和探测阵列。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微桥结构论文参考文献
[1].周扬.基于锗悬空微桥结构准双异质结发光性能分析[D].华中科技大学.2017
[2].谢骞.MEMS微桥结构设计与光刻工艺参数优化[D].电子科技大学.2016
[3].秦自强,王宁,邓佩刚.一种两级微桥结构快速测温微型传感器的研制[J].武汉工程大学学报.2016
[4].于云飞.基于微桥结构的太赫兹探测器测试技术研究[D].电子科技大学.2015
[5].周顺,刘卫国,蔡长龙,刘欢,秦文罡.电阻阵列红外景物产生器微桥结构的研制及仿真[J].西安工业大学学报.2012
[6].杨卓,许向东,敖天宏,王志,樊泰君.双层红外微测辐射热计的微桥结构仿真[J].红外与激光工程.2012
[7].曹家强,吴传贵,彭强祥,罗文博,张万里.微桥结构PZT厚膜红外探测器研究[J].电子元件与材料.2011
[8].何雯瑾,太云见,袁俊,史衍丽.非制冷焦平面红外探测器微桥结构的设计研究[C].战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集.2011
[9].周顺.电阻阵列红外景物产生器微桥结构的材料及制作研究[D].西安电子科技大学.2011
[10].王志.红外焦平面微桥结构的优化研究[D].电子科技大学.2011
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