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集成铁电器件的研究和开发是当前研究的热点。本文以改进的溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺制备了BST铁电薄膜，并以BST薄膜为探测灵敏材料制作出BST薄膜热释电红外探测器8×8元阵列和16×16元阵列。围绕该目的，本文对BST薄膜的制备和性能、探测器阵列的结构设计、版图设计及其制备工艺进行了系统研究。主要研究内容如下：
⑴采用改进的Sol-Gel工艺，制备出微观结构和电性能良好的Ba0.80Sr0.20TiO3铁电薄膜，并对BST铁电薄膜的性能进行了测试。测试结果表明：较高的烧结温度及种子层BT有利于Ba0.80Sr0.20TiO3薄膜的晶化和晶粒的长大。在管式炉中以温度为700℃保温60min的退火条件下所制备的含种子层的Ba0.80Sr0.20TiO3薄膜室温下呈四方铁电相。Ba0.80Sr0.20TiO3薄膜电学性能优良，有望在热释电红外探测器阵列中获得实际应用。
⑵利用L-edit软件设计并绘制了单元、8元线列、16元线列、2×8元阵列、2×16元阵列、8×8元阵列和16×16元阵列等光刻用掩膜版版图，阵列像元的下电极串联、上电极独立。
⑶对电极微图形的光刻工艺和剥离技术进行了研究。在优化的光刻工艺条件下，采用剥离技术成功、高效地制备了8×8元阵列和16×16元阵列Pt下电极、Ni/Cr吸收层和Au上电极微图形。图形边缘光滑，无“毛刺”，金属电极没有粘连，表面干净，无残留物，达到了很好的预期效果。
⑷对BST薄膜微图形的光刻工艺和刻蚀技术进行了研究。在优化的光刻工艺条件下，采用湿法刻蚀技术，用体积配比为1:25:50的HF-HNO3-X刻蚀液，对BST薄膜实现了快速、成功的刻蚀。BST薄膜边缘轮廓清晰，表面平整干净，周围无刻蚀残留物。刻蚀后将BST薄膜进行适当热处理可在一定程度上恢复其晶格畸变和电性能。
⑸研究并解决了剥离法制备上、下电极微图形和湿法刻蚀BST薄膜等关键技术。成功地制备出了8×8元和16×16元薄膜热释电红外探测器阵列，为后续大阵列的热释电红外探测器的研制打下了基础。