氧化钒薄膜特性分析及退火和钝化工艺研究

• 作 者: 陈柳炼
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 氧化钒薄膜 磁控溅射法 退火改性工艺 非致冷红外探测器 钝化工艺

作为非致冷红外探测器的热敏材料,氧化钒薄膜一直都受到研究者的重视。国外已经研制出商用的氧化钒非致冷红外探测器,并应用于航天和安防等领域,而国内在非致冷红外探测器领域还处于研发阶段。制备高性能的氧化钒薄膜是成功研制非致冷红外探测器的关键,因此,针对氧化钒薄膜的制备和特性表征研究一直是国内外在非致冷红外探测器领域的研究重点。　　
首先,本论文主要运用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射和X射线光电子谱等材料研究方法对射频磁控反应溅射法制备的原始的和经后退火处理的氧化钒薄膜从表面形貌、晶体结构和化学成分及价态等方面作了较为细致的表征研究,发现了氧化钒薄膜部分微观特性与宏观特征之间存在的某些联系,并对其作出了相应的解释。　　
其次,针对我室磁控溅射制备的氧化钒薄膜方块电阻过高、电阻温度系数(TCR)较低的情况,对薄膜开展了退火改性工艺实验研究,发现低温下氮气与氩气气氛相结合的退火工艺有利于降低高阻氧化钒薄膜方块电阻并提高其TCR。　　
再次,针对我室微测辐射热计制作流程中钝化工艺对氧化钒薄膜的电学特性的影响开展了PECVD生长SiNx的不同钝化工艺条件的初步实验研究,发现对于原始氧化钒薄膜低温钝化工艺更有利于保持薄膜电学特性的稳定。