硅襯底Ba-,1-x-Sr-,x-Nb-,y-Ti-,1-y-O-,3-薄膜光敏特性及智能傳感器的研究.pdf

1、本研究利用氬離子束鍍膜技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)IC制造工藝在硅襯底上淀積一層鈦鈮酸鍶鋇薄膜，從而制備形成平面型薄膜光敏電阻器。測(cè)試和分析了該光敏電阻在白色、365nm紫外、465nm藍(lán)色、515nm綠色、630nm紅色光源下的表現(xiàn)。另外，利用紫外—可見(jiàn)光分光儀對(duì)鈦鈮酸鍶鋇薄膜的吸收光譜進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)對(duì)吸收光譜的分析，確定其本征吸收的長(zhǎng)波限并計(jì)算出禁帶寬度。設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)了基于ATMELAVR單片機(jī)ATmega8的智能光敏傳感器?！　”疚慕榻B了光和光敏傳

2、感器的基本理論，討論光與半導(dǎo)體材料的相互作用、光電導(dǎo)機(jī)理，并對(duì)鈦鈮酸鍶鋇薄膜的物理性質(zhì)、物理效應(yīng)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對(duì)光電導(dǎo)增益、靈敏度等參數(shù)作了較詳細(xì)的討論。詳細(xì)介紹了鈦鈮酸鍶鋇薄膜光敏電阻的制造工藝與測(cè)試方法，結(jié)果：本征鈦酸鋇的禁帶寬度為2.9eV。因此它只對(duì)紫外光和部分可見(jiàn)光敏感。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在鈦酸鋇中摻入鍶和鈮，在禁帶內(nèi)引入了雜質(zhì)能級(jí)，鈦鈮酸鍶鋇禁帶寬度變?yōu)?.7eV，且在可見(jiàn)光區(qū)域存在連續(xù)的吸收峰。該薄膜在紫外及可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有

3、良好的光敏特性，其靈敏度和光電導(dǎo)增益較高，并且具有較好的線性光照特性?！　≡O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了基于ATMELAVRATmega8的智能Al/Ba1-xSrxNbyTi1-yO3/SiO2/Si結(jié)構(gòu)光敏電阻傳感器。ATmega8是一種高性能、低功耗RISC結(jié)構(gòu)8位單片機(jī)，它具有豐富的外部接口。該智能傳感器的硬件設(shè)計(jì)充分利用了ATmega8的強(qiáng)大功能，例如，內(nèi)置的10位的ADC和可編程串行USART等。系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單、可靠。軟件設(shè)計(jì)采用了平均值數(shù)字