减薄抛光对钽酸锂晶体热释电系数影响研究.pdf

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1、52传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第l0期减薄抛光对钽酸锂晶体热释电系数影响研究林斯佳，梁庭，李颖，高利聪，周雷刚’(1中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室。山西太原030051；2．中北大学电子测试技术国防科技重点实验室，山西太原030051)摘要：钽酸锂(LT)是一种优良的热释电材料，可以制作成高性能的热释电探测器。由于探测器的电压响应和探测率与红外敏感单元的厚度呈反比，所以对钽酸锂晶体的减薄成为器件成败的关键因素。采用化学机械抛光方法制作出厚度为30m的超薄钽

2、酸锂晶体，并使用电荷积分法配合计算机自动测试系统，对不同厚度和表面粗糙度的晶体热释电系数进行了测试和计算。测得最终制备的晶体的热释电系数达到了204c·mK一，显示出良好的热释电性能。关键词：钽酸锂；减薄抛光；原子力显微镜；热释电系数中图分类号：TN384文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)10-0052-02Research0nefect0fthinningandpolishing0nLTcryst-al■l=IVr0el'eCtrl●CC0eI■■Imlci‘ent-；l：LINSi-jia一，LIANGTing，LIYing

3、，GAOLi．cong，ZHOULei．gang’(1．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement．MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．ScienceandTechnologyonElectronicTest&MeasurementLaboratory，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：LiTaO3(LT)isakin

4、dofexcellentpyroelectricmaterialsthatcanbemadeintohighperformancepyroelectricdetector．Asthedetectorvoltageresponseanddetectionrateinverselyproportionaltothethicknessoftheinfraredsensingelement，SOthinningofLTcrystalsbecomesakeyfactorofsuccess．ThisdesignusesCMPmethodtoproduce30t

5、xmthicknessofLTwaferandadoptschargeintegrationmethodcombinedwithcomputerautomatictestsystemtotestandcalculatepyroelectriccoeficientofdifferentthicknessandsurfaceroughnesscrystals．Measuredpyroelectriccoeficientofcrystalachieves204C·mK～，whichshowsgreatpyroelectricproperties．Keyw

6、ords：LiTaO3(LT)；thinningandpolishing；AFM；pyroelectriccoeficient0引言单、成本较低的精密加工方法，并且结合了化学和机械抛光钽酸锂(LiTaO。，LT)作为一种多功能材料，具有优的优势，是一种实现晶体表面超光滑抛光的较好方法。本良的热释电、铁电、压电、非线性光学以及物理特性，并具有文通过对LT晶体进行减薄抛光，制作出厚度为30m的超耐高温、耐腐蚀、易加工等特点，与铌酸锂(LiNbO)晶体相薄晶体，并搭建了计算机自动测试系统，测试并对比了不同比，在室温条件下，LT在514．5nm波长的光损坏

7、阈值为厚度和表面粗糙度晶体的热释电系数。l500W／cm，比LiNbO的损坏阂值40W／cm。大将近1敏感单元的制备1．1晶体的减薄过程40倍，具有比LiNbO更好的探测大功率激光辐射的能首先对晶体进行制备，实验使用802型自动研磨抛力，同时其拥有极高的居里点，相对于PZT材料更加环保，基于材料制备的器件具有巨大的潜力。光机对晶体进行减薄和抛光，使用SKZD-2型自动滴料由于探测器的电压响应率和比探测率与热释电红外敏器对组分为15％的w7刚玉粉研磨液进行自动添加，使研感单元的厚度呈反比j，所以，对1JT晶片的减薄和抛光就磨液能够均匀地覆盖在玻璃研磨

8、盘上。为了使晶片受力均成为首要的目标。化学机械抛光是一种操作简匀，尽量减少研磨过程对晶体造成的损伤，笔者决定每次收稿日期：