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正文摘录:

付安英等：硫化铅红外探测器可靠性研究硫化铅红外探测器可靠性研究付安英，马睿(国营795厂陕西咸阳712099)摘要：硫化铅红外探测器是用于航空航天、军事等高科技领域可探测1～3pm波长微弱红外辐射的光敏器件。通过对硫化铅红外探测器的设计和工艺研究，在理论分析和工艺试验的基础上，优化探测器光敏元制膜材料配方、改进光敏元保护工艺以及红外探测器装配工艺，解决了器件在特殊环境下使用的性能德宅性和可靠性问题。从而为研制高可靠性硫化铅红外探测器找到了有效的途径。关键词：硫化铅光敏元；高可靠性；红外探测器；优化及稳定性中图分类号：TP2¨文献标识码：A文章编号：1004—373x(2007)04一004一02ReIiabilityResearchofPbSIRDetector’FUAnying。MARui(TheStateRunNo.795Fact。ry，Xianyang，7l2099.Chlna)Abstr-act：PbSIRdetecto~-isakindofphotosensitivedetectorwhichcandectect.faintinfraredraywithwavelengthftom1～3圳.Ilandcanbeusedinhighthchfieldsuchasspaceflight，militaryaffairsandsoon.BasedontheprineipleofPbS1Rde—teetordesignandtheresearchoftechnologicalprocess，consideringthetheroyandthepractice，filmmakematericalprescriptionandprotect’lvetechnology0fdetectorphotosensitiveunitandtheassemblytechnologyofIRdetectorareoptimized.Meanwhile，stabilieandreliabilieuse0ftheapplianceinparticular’surraundingscanbepledged.Qualifiedappliane~!ofPbSIRdetectorisn_nallymaufactured.Keywords：PbSphotosensitiveunit；reliability；IRdetector；optimizationandstabilityl引言硫化铅红外探测器是可探测1～3bLm波长微弱红外辐射的光敏器件，目前仍广泛用于航空航天、军事装备和科学研究等高科技领域。传统工艺制造的平面型光敏器件，无光照时暗电阻随环境温度变化而变化，引起光电参数变化；在高频振动、强冲击作用下会引起产品失效，影响整机使用。硫化铅红外探测器使用环境复杂，受温度、振动、冲击影响大。需根据整机要求，在产品设计、试制、生产、试验整个过程中首先考虑和解决性能稳定性和可靠性问题。2光敏元设计与工艺改进硫化铅光敏元是制造红外探测器的基础，其性能及稳定性直接影响探测器性能的优劣。要研制出高灵敏度的探测器，首先必须在硫化铅化学制膜、敏化和老化方面进行研究。2.1光敏元的优化及稳定性分析2.1.1光敏元的工艺优化硫化铅光敏元是由高纯醋酸铅、高纯硫脲和联氨按一收稿日期：2006一06一08定比例配比混合后，在规定的温度范围内，按升温曲线要求进行化学反应，在石英衬底上化学沉淀约1pm厚的硫化铅薄膜，经敏化和老化处理后形成，表面涂覆保护胶进行保护。在硫化铅制膜过程中，主要发生化学反应为：sz+Pb+z型二PbS‘反应液的配比和原材料纯度、杂质离子含量及精确控制化学制膜升温过程等均是影响硫化铅膜层质量的重要因素。通过反复工艺试验，适当调整制膜材料配方比例，并采用化学制膜微机自动升温系统，使化学沉淀控温精度达到±1℃，反应液温升控制在O.5℃／s内。另外，通过改进敏化温度、时间，增强老化处理等措施，使硫化铅光敏元的光电参数达到使用要求。2.1.2双层介质保护工艺研究化学沉淀的硫化铅光敏薄膜是一种多晶薄膜，与空气中的水汽及其他外界杂质离子作用，性能将发生变化。采取保护措施，使硫化铅薄膜与外界隔绝，可有效地改善其性能稳定性。对平面型器件，传统的工艺方法是采用Ax类有机胶在硫化铅薄膜表面进行涂覆保护，可起到一定的保护作用，缺点是有机胶配制工艺复杂，含有害微量杂质多，不容易固化，遇热发粘，分子结构不致密，水汽分子可