氧化釩薄膜的固體激光退火技術(shù)研究.pdf

1、非制冷型紅外探測器屬于第三代紅外探測器，由于具有體積小、重量輕、功耗低、易攜帶、維護費用低廉等優(yōu)點，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)療、交通、環(huán)境保護等諸多領(lǐng)域中具有非常廣泛的應用前景。提升非制冷型紅外探測器的靈敏度和探測性能是從事這一領(lǐng)域的研究者一直努力追求的目標。本論文從非制冷型紅外探測器的材料改善工藝和材料性能測試方面展開了一系列的研究。通過355nm紫外固體激光器改善氧化釩性能，制備出具有高電阻溫度系數(shù)（TCR）和低電阻率的氧化釩薄膜。激

2、光退火實驗變量主要有三個：激光功率、掃描速率、重疊率。
　　實驗中所使用的氧化釩薄膜由磁控濺射法制備。薄膜種類一共有兩種，一種是制備在硅襯底上的氧化釩薄膜，薄膜制備完成之后沒有進行過任何退火工藝處理（未退火薄膜）；另外一種是制備在氮化硅襯底上的氧化釩薄膜，薄膜制備完成之后進行過15分鐘的300℃?zhèn)鹘y(tǒng)退火處理（未完全退火薄膜）。本文主要研究成果和內(nèi)容如下：
　?。?）探索和發(fā)現(xiàn)了激光退火未退火薄膜可以改善氧化釩薄膜的特性。退火

3、最佳激光功率為0.6W，薄膜方阻值降低三分之一的同時薄膜表面粗糙度受到影響較小，薄膜組分變化明顯；退火最佳激光掃描速率為50mm/s，薄膜表面粗糙度相比于原始薄膜有所降低；退火最佳重疊率為53.33%，薄膜中V2O3的結(jié)晶度最佳。
　?。?）開展了氧化釩薄膜的高斯光束和平頂光束退火研究。相同激光參數(shù)下，高斯光束在降低薄膜電阻率方面強于平頂光束，但是高斯光束對薄膜的結(jié)構(gòu)破壞較為嚴重。綜合考慮，相同退火條件下，平頂光束更加適合氧化釩退