發(fā)布時(shí)間：2020-09-24 18:59

　　 非制冷紅外焦平面探測(cè)器性能參數(shù)在很大程度上取決于其使用的紅外敏感材料,因此,尋求具有低噪聲水平和高電阻溫度系數(shù)(TCR)的紅外敏感薄膜材料尤為重要。TCR較大的非晶硅(a-Si)薄膜材料因其具有摻雜可控性,備受人們關(guān)注。研究表明,在a-Si中摻入金屬釕(Ru)后形成的硅釕合金薄膜,電學(xué)性能可得到大幅度改善。本文以硅釕合金薄膜為出發(fā)點(diǎn),將氫元素和氧元素分別引入到硅釕合金薄膜中,試圖探尋適用于非制冷紅外焦平面探測(cè)器的敏感薄膜材料。本文涉及到薄膜低頻噪聲的研究,考慮到金屬與半導(dǎo)體的接觸質(zhì)量會(huì)影響薄膜的低頻噪聲可信度,因此實(shí)驗(yàn)測(cè)量了鋁電極與不同濃度釕摻雜硅釕合金薄膜的I-V特性曲線,并采用線性傳輸線方法(LTLM)評(píng)價(jià)其電接觸質(zhì)量。研究表明,鋁電極與三種Ru摻雜濃度的硅釕合金薄膜形成的接觸均為歐姆接觸,其中,鋁電極與Ru摻雜濃度為1%的硅釕合金薄膜形成的歐姆接觸質(zhì)量最好,比接觸電阻ρc=9.33Ωcm2。采用射頻磁控濺射沉積裝置沉積薄膜,研究了不同氫氣流量對(duì)硅釕合金薄膜結(jié)構(gòu)及低頻噪聲的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):1)隨氫氣流量的增大,薄膜電阻率和低頻噪聲盡管有所改善,但整體上并沒(méi)有優(yōu)于無(wú)氫摻雜時(shí)的硅釕合金薄膜;2)300℃退火處理可以改善薄膜的低頻噪聲水平;3)薄膜TCR的絕對(duì)值隨著氫氣流量的增加而增大,但離微測(cè)輻射熱計(jì)的實(shí)際應(yīng)用需求還有一定的差距。采用射頻磁控濺射沉積裝置沉積薄膜,研究了不同氧氬比對(duì)硅釕合金薄膜結(jié)構(gòu)及低頻噪聲的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):1)摻入微量氧時(shí),薄膜電阻率為92.2Ωcm,而無(wú)氧摻雜時(shí),薄膜電阻率為1211.5Ωcm;2)摻入微量氧時(shí),薄膜的低頻噪聲系數(shù)H=4.92E-11,而無(wú)氧摻雜時(shí),薄膜噪聲系數(shù)H=6.64E-10;3)薄膜TCR絕對(duì)值隨著氧氬比的升高逐漸下降,但仍然處于可以應(yīng)用的范圍;4)經(jīng)300℃退火后,薄膜低頻噪聲水平得到進(jìn)一步提高,噪聲系數(shù)降低至1.563E-12。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：TN215;TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2826137