Способ изготовления пироэлектрической мишени
Владельцы патента RU 2468463:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)
Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления электронно-оптических преобразователей инфракрасного излучения с высокой чувствительностью. Технический результат - повышение чувствительности, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. Пироэлектрическая мишень выполняется путем последовательного формирования на слое титана диоксида титана, пленки из составной мишени (Pb+Ti) с последующим стабилизирующим термическим отжигом при температуре 250-300°С и формирования дискретных элементов с необходимыми геометрическими размерами, выполненных непрерывными со сквозными щелевыми отверстиями. 1 табл.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления электронно-оптических преобразователей инфракрасного излучения с высокой чувствительностью.
Известен способ изготовления мишени [Пат. № 5306904, США, МКИ H01j 39/08] формированием штабелированного набора тонкопленочных динодов, расположенных попеременно с тонкопленочными изолирующими слоями, с последующим нанесением тонкопленочного анода из электропроводящего материала. Штабелированные диноды расположены в виде двух параллельных столбиков, на торцы которых нанесен прозрачный слой. В таких приборах из-за рассогласования кристаллических решеток материалов слоев повышается дефектность и ухудшаются параметры.
Известен способ изготовления пироэлектрической мишени [Пат. № 2160479, Россия, МКИ H01j 31/52] в виде пленки толщиной 0,5-3,0 мкм из пироэлектрического материала, напыляемого в вакууме, например органического пироэлектрика, который имеет сквозные щелевые отверстия для прохождения электронного потока, причем в пироэлектрической мишени пироэлектрический слой состоит из отдельных дискретных элементов.
Недостатками этого способа являются:
- низкая чувствительность;
- высокая плотность дефектов;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением:
- повышение чувствительности, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.
Задача решается тем, что пироэлектрическая мишень выполняется путем последовательного формирования на слое титана диоксида титана, пленки из составной мишени (Pb+Ti) с последующим стабилизирующим термическим отжигом при температуре 250-300°С и формирования дискретных элементов с необходимыми геометрическими размерами, выполненных непрерывными со сквозными щелевыми отверстиями.
Технология способа состоит в следующем: на слое титана, который является подложкой, формируют диоксид титана электролитическим анодированием в 0,5% водном растворе лимонной кислоты с последующей термообработкой при температуре 550-650°C в течение 15 минут. Затем магнетронным распылением из составной мишени (Ti+Pb) наносят пленку толщиной 250-300 нм, при давлении 30 Па, температуре 150-200°C, с последующим проведением стабилизирующего отжига при температуре 250-300°C в течение 50-60 минут. На сформированную пленку напыляют слой нихрома толщиной 0,10 мкм для создания поглощающего слоя.
Далее формируют дискретные элементы с необходимыми геометрическими размерами со сквозными щелевыми отверстиями по стандартной технологии с применением метода реактивного ионного травления.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы электронно-оптические преобразователи. Результаты обработки представлены в таблице 1.
| Таблица 1. | |||
| Параметры приборов, изготовленных по стандартной технологии | Параметры приборов, изготовленных по предлагаемому способу | ||
| чувствительность, мК | коэффициент преобразования, отн. ед. | чувствительность, мК | коэффициент преобразования, отн. ед. |
| 39 | 24200 | 3,4 | 38600 |
| 33 | 24500 | 2,5 | 40500 |
| 30 | 25000 | 2,2 | 50100 |
| 37 | 24150 | 3,1 | 39300 |
| 32 | 24860 | 2,4 | 40800 |
| 40 | 24100 | 3,6 | 38200 |
| 35 | 24700 | 2,8 | 40100 |
| 31 | 24900 | 2,3 | 40900 |
| 34 | 24800 | 2,6 | 40300 |
| 36 | 24400 | 2,9 | 39700 |
| 38 | 24200 | 3,3 | 39100 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных приборов увеличивается на 14%.
Технический результат: повышение чувствительности, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Предлагаемый способ изготовления пироэлектрической мишени электронно-оптического преобразователя путем последовательного формирования на слое титана диоксида титана электролитическим анодированием в 0,5% водном растворе лимонной кислоты с последующей термообработкой при температуре 550-650°C в течение 15 минут и нанесения из составной мишени (Ti+Pb) пленки толщиной 250-300 нм при температуре подложки 150-200°C, проведения стабилизирующего отжига при температуре 250-300°C в течение 50-60 минут позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их надежность.
Способ изготовления пироэлектрической мишени, включающий процессы травления, отжига и формирование дискретных элементов со сквозными щелевидными отверстиями, отличающийся тем, что пироэлектрическая мишень выполнена путем последовательного формирования на слое титана диоксида титана электролитическим анодированием в 0,5%-ном водном растворе лимонной кислоты с последующей термообработкой при температуре 550-650°С в течение 15 мин и нанесения на диоксид титана из составной мишени (Ti+Pb) пленки толщиной 250-300 нм при температуре подложки 150-200°С, проведения стабилизирующего отжига при температуре 250-300°С в течение 50-60 мин.
