一种非制冷红外探测器的热敏薄膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109913828A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201910257251.0C22C27/02(2006.01)(22)申请日2019.04.01(71)申请人烟台艾睿光电科技有限公司地址264006山东省烟台市开发区贵阳大街11号(72)发明人甘先锋王宏臣陈文礼王鹏杨水长(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C23C14/58(2006.01)C23C14/08(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种非制冷红外探测器的热敏薄膜及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种本发明提供了一种非制冷红外探测器的热敏薄膜，由合金材料氧化制得：所述合金材料包括90～100wt％的主金属和0～10wt％的掺杂金属，所述主金属为钛和/或钒；所述掺杂金属为钨、钴和钼中的一种或几种。本发明中的热敏薄膜以钒、钛或钒钛为主掺杂二元或三元金属氧化物，不仅提升了薄膜的耐温性，还因掺杂一些特殊金属后，存在晶格失配使薄膜的电阻温度系数TCR比纯的氧化钒或氧化钛薄膜的都要高，从而使采用本发明中的热敏薄膜制成的非制冷红外探测器的灵敏度得以提高，同时因薄膜的耐温性提高，改善了“日光致盲”效应。本发明还提供了一种非制冷红外探测器的热敏薄膜的制备方法。CN109913828ACN109913828A权利要求书1/1页1.一种非制冷红外探测器的热敏薄膜，由合金材料氧化制得：所述合金材料包括90～100wt％的主金属和0～10wt％的掺杂金属，所述主金属为钛和/或钒；所述掺杂金属为钨、钴和钼中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的热敏薄膜，其特征在于，所述掺杂金属的在所述合金材料中的质量分数为2～10％。3.根据权利要求1所述的热敏薄膜，其特征在于，所述钛和钒的质量比为1：(0.1～9)。4.根据权利要求1所述的热敏薄膜，其特征在于，所述热敏薄膜的成分为氧化钒钨，氧化钛钨，氧化钛钒，氧化钴钒，氧化钴钛，氧化钼钒，氧化钼钛，氧化钴钛钒，氧化钨钛钒或氧化钼钛钒。5.一种非制冷红外探测器的热敏薄膜的制备方法，包括以下步骤：A)在保护性气体气氛下，将主金属与掺杂金属进行熔化锻造，得到合金靶材；所述合金材料包括90～100wt％的主金属和0～10wt％的掺杂金属，所述主金属为钛和/或钒；所述掺杂金属为钨、钴和钼中的一种或几种；B)在氧气气氛下，将合金靶材在衬底上进行反应溅射，得到中间体薄膜；所述氧气以脉冲形式参与所述反应溅射；所述氧气脉冲的波峰流量为2～10sccm，所述氧气脉冲的波谷流量为0.1～1sccm；C)将所述中间体薄膜进行退火，得到非制冷红外探测器的热敏薄膜。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氧气脉冲的脉冲宽度为1～10s；所述氧气脉冲的间隔为1～10s。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述直流反应溅射的功率为300～1500W。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述直流反应溅射的温度为23～300℃。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述直流反应溅射的时间为300～500s。10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为300～400℃；所述退火的时间为5～60min。2CN109913828A说明书1/6页一种非制冷红外探测器的热敏薄膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于无机膜材料技术领域，尤其涉及一种非制冷红外探测器的热敏薄膜及其制备方法。背景技术[0002]非制冷红外探测器(Uncooledinfrareddetector)广泛应用于汽车、安防、生物医学、电力、智慧楼宇、森林防火、智能手机和物联网等领域。近年来，非致冷红外探测器在民用领域得到了广泛的普及应用。[0003]因为非制冷红外探测器是和集成电路集成在一起，相比传统的制冷型红外探测器更适合大规模生产，低成本的推广使用，具有轻质量、低功耗和便携性。[0004]制造非制冷红外探测器的热敏薄膜主要是氧化钒薄膜，非晶硅薄膜，目前也出现了氧化钛薄膜，都是利用薄膜的电阻温度系数性质在热敏薄膜的两端施加固定的偏置电压或电流源，在真空封装的环境下，红外波段透过蒸镀一层增透膜的硅或锗窗口，加热器件材料使热敏薄膜的电阻发生改变，然后由读出电路(ROIC)读取电信号的改变量，并把变化的电阻值转变为电流，电压的变化值，再经过一系列的信号和图形软件算法处理后，把变化的电信号转换为图形信号进行成像。[0005]氧化钒薄膜材料和氧化钛，非晶硅制造成的非制冷红外探测器，对着日光照射容易产生“日光致盲”，且氧化钒薄膜的