3．2熱釋電非制冷紅外探測器

熱釋電探測器的工作原理為熱電晶體的熱釋電效應。由于熱釋電探測器的性能隨著熱量的下降而降低，所以良好的熱絕緣結構是制作高性能熱釋電探測器的關鍵。最早采用的絕緣技術，是把熱釋電紅外探測器或陣列通過可塑性金屬（如In）臺面與Si信號處理電路對接，但In的熱絕緣性能很差，不利于制作高性能的大面積集成熱釋電紅外焦平面陣列。現在多采用MEMS技術制作橋式結構或者懸浮的膜式結構來改善感應單元的熱鄉這樣當紅外光照射時，每個感應單元可以獲得一個相對大的溫度升高值，相應地提高了探測器的靈敏度。圖2是一種采用懸浮的膜式結構的微機械熱釋電紅外探測器感應單元截面圖。

現在用于非致冷紅外焦平面的鐵電材料主要有BST，PZT和PST三種。下面是一種BST薄膜紅外探測器膜式絕緣結構的制作方法。先用Pt／Ti／pSi／n-Si作襯底，采用溶膠-凝膠法沉積BST薄膜，然后利用光刻和離子束刻蝕技術，將BST薄膜與pt底電極刻成列陣圖案，接著采用光刻和離子束濺射技術，在每個BST薄膜探測單元上面濺射Pt薄膜作為上電極，再使用雙面光刻技術，與正面探測單元相對應，在基片的背面套刻彼此互不相連的面單元圖案，使用EDP腐蝕去探測單元背面的Si襯底，使得每個探測單元懸空，形成膜式絕緣結構。

用MEMS技術制作橋式結構或者懸浮的膜式結構有兩個關鍵問題需要解決：一是找到沉積高質量鐵電材料薄膜的技術，該技術還必須與Si-CMOS電路的工藝溫度和刻蝕技術相兼容；二是沉積膜與硅基底之間必須有高的熱絕緣。

T．Evans等人利用硅膠做沉積膜與硅基底之間的熱絕緣層，較好地解決了沉積膜與硅基底之間的熱絕緣問題。當硅膠的孔隙率為75％～95％時，有著比空氣更低的熱導率（比較結果如圖3所示），而且該方法與標準IC工藝完全兼容（這種技術在鐵電存儲器制作中已得到成熟運用），用這種技術做出的陣列是低成本非制冷紅外探測器制作的又一選擇。

3．3微測輻射熱計