Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние методов и технологических приёмов изготовления многоэлементных тепловых приёмников инфракрасного излучения. Особенности, материалы и перспективы развития (литературный обзор) 15
1.1 Назначение, классификация и особенности тепловизионных приборов 15
1.2 Мировые технологические лидеры и тенденции развития в области разработки и производства многоэлементных тепловых приёмников 19
1.3 Конструктивные решения и основы технологии изготовления тепловых приёмников инфракрасного излучения
1.3.1 Пироэлектрические и болометрические матрицы 23
1.3.2 Матричные приёмники на основе кантилеверов 36
1.3.3 Термопарные многоэлементные приёмники
1.4 Пироэлектрический эффект и пироэлектрические материалы 43
1.5 Выводы 48
ГЛАВА 2. Квантово-химическое моделирование структуры молекулы дифенил-2,2 ,4,4 -тетраамина по методу HF/MP2 и обоснование механизма возникновения пироэлектрических свойств 50
2.1 Результаты квантово-химического моделирования структуры молекулы дифенил-2,2 ,4,4 -тетраамина по методу HF/MP2 в двойном дзета-базисе cc pVDZ 50
2.1.1 Описание метода HF/MP2 в двойном дзета-базисе cc-pVDZ квантово химического моделирования структуры молекулы при помощи программного пакета GAUSSIAN 50
2.1.2 Квантово-химическое моделирование структуры молекулы дифенил 2,2 ,4,4 -тетраамина и обоснование механизма возникновения его
пироэлектрических свойств 54
ГЛАВА 3. Разработка основ технологии получения пиpoэлeктpичecких пленок дифенил-2,2 ,4,4 -тетраамина в составе мишени пироЭОПа и исследование их свойств 60
3.1 Способ получения пироэлектрических плёнок ДФТА и особенности их кристаллизации 60
3.2 Исследование структуры и фазового состава ДФТА методом рентгенофазового анализа (РФА) 67
3.3 Исследование микроструктуры поверхности плёнки ДФТА методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) 68
3.4 Исследования и оптимизация свойств тонкоплёночных структур мишени с помощью метода ИК-Фурье-спектроскопии
3.4.1 Эффективность преобразования энергии инфракрасного излучения в тепловых приёмниках 74
3.4.2 Четвертьволновый резонатор Фабри-Перо и оптимизация поглощения инфракрасного излучения в диапазоне 8-14 мкм 76
3.4.3 ИК-Фурье-спектры слоёв ПИ, W, NiCr и тонкоплёночных структур металл-диэлектрик-металл на их основе в виде плёнки на кольце 81
3.4.4 ИК-Фурье-спектры тонких плёнок ДФТА 92
3.4.5 Свойства тонких плёнок Si3N4, изготовленных методом низкотемпературного плазменного осаждения в условиях электронного циклотронного резонанса (ЭЦР) 94
ГЛАВА 4. Применение пленок дифенил-2,2 ,4,4 -тетраамина для мишени пироэлектрического электронно-оптического преобразователя 99
4.1 Пироэлектрический электронно-оптический преобразователь (пироЭОП),
состав и принцип работы з
4.2 Основные узлы пироЭОПа на основе ДФТА и основы технологии их изготовления 104
4.3 Многослойная тонкоплёночная пироэлектрическая мишень, варианты конструкции и методы изготовления
4.3.1 Несущая плёнка на металлическом кольце 107
4.3.2 Технологические приёмы изготовления мишени 115
4.3.3 Способы травления плёнок ДФТА на полиимидной подложке, использованные при отработке технологии изготовления мишени 119
4.4 Результаты изучения тепловых процессов, протекающих на многослойной мишени на основе ДФТА, с помощью метода компьютерного моделирования c временной зависимостью 130
4.4.1 Исходные данные для компьютерного моделирования тепловых процессов методом конечных элементов (FEMLAB) 130
4.4.2 Результаты моделирования и их обсуждение 133
4.5 Пироэлектрическая мишень двухуровневой конструкции на основе микромостиковых MEMS-структур 136
4.5.1 Варианты конструкции мишени с использованием микромостиковых структур на основе нитрида кремния 136
4.5.2 Способ и технологические приёмы изготовления мишени двухуровневой конструкции на основе микромостиковых MEMS-структур 141
4.6 Результаты испытаний изготовленных образцов пироЭОПов 144
Общие выводы 145
Литература
