張所鋐臺灣大學：機械工程學研究所林裕源Lin, Ui-YenUi-YenLin2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/60972本文針對焦電薄膜感測器做一研究，應用之目的為紅外線感測器技術開發。主要為利用微機電製程，在氮化矽懸空薄膜上製作氧化鋅之焦電薄膜，而其懸空的機制乃利用濕式蝕刻方式而產生。氧化鋅則是使用濺鍍原理沉積，並針對感測器不同的製程：如蒸鍍環境、薄膜厚度、退火參數、薄膜面積大小等，並比較其結果進而獲得較為優良之製程參數。此外於感測器之建置從焦電原理、構造設計到訊號測試有完整之架構。而 在電極與焦電薄膜厚度方面亦有新發現，此發現為田字形之感測器擁有較佳焦電響應，並經實驗證實感測器可感測到近紅外線與人體的遠紅外線，進而完成預期之目標。For working up a infrared sensor, I did a research on pyroelectric film sensor. The zinc oxide is fabrication on the silicon nitride. The back-etching was done by KOH wet etch. Zinc oxide is fabrication by RF Sputter. After trying different prescription and processing parameters, I fond out the good performance of sputter, film thickness, anneal, and area. This paper studies pyroelectricity, sensor design, and signal detection. And have a new technology at the electrode. Found out the field electrode sensor have good performance. The human infrared ray and near-infrared ray could be sensed by the zinc oxide pyroelectric sensor. It could be reaped manufactured and fit our goal.致謝 中文摘要 i 英文摘要 ii 目錄 iii 圖目錄 V 表目錄 X 第一章序論 1 1.1 研究背景 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究動機 6 1.4 研究目標 7 第二章基本感測技術 8 2.1 人體體溫及熱輻射分布 8 2.2 紅外線頻譜與人體紅外線特定波長 8 2.3 紅外線感測原理及簡介 10 2.3.1 簡介 10 2.3.2 紅外線感測器型式之比較 11 第三章感測器原理與設計 16 3.1 焦電感測原理 16 3.1.1焦電效應 16 3.1.2焦電響應 18 3.2 焦電感測材料 21 3.3 感測器結構與設計 24 第四章焦電薄膜製作與改良 32 4.1 薄膜生長概述 32 4.1.1 薄膜濺鍍 32 4.1.2 電漿放電基本原理 32 4.1.3濺鍍(sputtering) 33 4.2 焦電薄膜製程 36 4.3 參數討論與結果 41 第五章感測器製作 44 5.1 製程技術概述 44 5.1.1 晶圓清洗 44 5.1.2 黃光微影 47 5.1.3 濕式蝕刻 51 5.1.4 乾式蝕刻 52 5.2 感測器製作流程. 55 5.2.1 製作流程 55 5.2.2 製作討論與結果 67 5.3 感測器量測 77 5.3.1 量測架構與結果 77 5.4 未來展望 106 第六章參考文獻 1073650181 bytesapplication/pdfen-US紅外線感測器焦電薄膜濺鍍法pyroelectricinfrared sensorSputtered methodthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/60972/1/ntu-93-R91522820-1.pdf