硅釕合金薄膜結構與低頻噪聲特性研究.pdf

1、非制冷紅外焦平面探測器性能參數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（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，電學性能可得到大幅度改善。本文以硅釕合金薄膜為出發(fā)點，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器的敏感薄膜材料。
　

2、　本文涉及到薄膜低頻噪聲的研究，考慮到金屬與半導體的接觸質量會影響薄膜的低頻噪聲可信度，因此實驗測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）評價其電接觸質量。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

3、流量對硅釕合金薄膜結構及低頻噪聲的影響規(guī)律。研究發(fā)現：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，但整體上并沒有優(yōu)于無氫摻雜時的硅釕合金薄膜；2）300℃退火處理可以改善薄膜的低頻噪聲水平；3）薄膜 TCR的絕對值隨著氫氣流量的增加而增大，但離微測輻射熱計的實際應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硅釕合金薄膜結構及低頻噪聲的影響規(guī)律。研究發(fā)現：1）摻入微量氧時，薄膜電阻率為