热应力对非制冷红外焦平面微桥的影响及控制研究  

Study on Effect of Thermal Stress on Microbridges of Uncooled IRFPA and Controlling Methods

作　　者：王志[1] 许向东[1] 周东[1] 杨卓[1] 蒋亚东[1] 陈超[1] 

机构地区：[1]电子科技大学光电信息学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054

出　　处：《光学学报》2011年第3期294-298,共5页Acta Optica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(61071032);国家重点实验室开放基金(KFJJ200917)资助课题

摘　　要：非制冷红外焦平面阵列的微桥结构在微加工工艺中,由于温度的剧烈变化,在薄膜中产生热应力而引起微桥的变形,将对器件产生不利影响。利用有限元分析方法,对微桥在热应力作用下产生的变形进行了分析,提出了两种控制热应变的途径:1)选择一种低热膨胀系数、低杨氏模量的电极材料;2)在电极材料的表面沉积一层SiNx薄膜。仿真结果表明,两种途径使微桥的最大形变值从1.4740μm分别减小到0.4799μm和0.0704μm,达到了减小热应变的目的。In the micro-fabrication process of microbridges of uncooled infrared focal plane arrays（IRFPA）,the microbridges are deformed by the thermal stress in thin films due to the acute temperature changes.Such deformation is harmful to the devices.The deformation of the microbridges is analyzed and two ways to control the deformation are presented： 1） choosing a better electrode material which has a lower thermal expansion coefficient and smaller Young modulus;2） adding another SiNx thin film on the surface of electrode.Results indicate that by using above two ways,the deformation can be efficiently reduced from 1.4740 μm to 0.4799 μm and 0.0704 μm respectively,the aim of controlling the deformation is achieved.

关 键 词：薄膜 非制冷红外焦平面阵列 热应力 有限元分析 微桥结构 形变 

分 类 号：TN215[电子电信—物理电子学]