1 引言

微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)作為一項(xiàng)新興的微細(xì)加工技術(shù)，已開(kāi)始在各領(lǐng)域應(yīng)用。它可將信息獲取、處理和執(zhí)行等功能集成，具有微小、智能、可執(zhí)行、可集成、工藝兼容性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在紅外探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域也有非常廣泛的應(yīng)用前景，將為該領(lǐng)域的研究提供一條更新的途徑。將MEMS技術(shù)用于非制冷紅外探測(cè)器的研制能夠使器件向高可靠性、微型化、智能化、高密度陣列集成和低成本、可批量生產(chǎn)等方向發(fā)展，并有可能利用該技術(shù)制造出具有全新機(jī)理的非制冷紅外探測(cè)器。

紅外探測(cè)器是紅外儀器中最基本的關(guān)鍵部件，是紅外裝置的心臟。紅外技術(shù)的發(fā)展水平，是以紅外探測(cè)器的發(fā)展為主要標(biāo)志的。60年代以前，紅外探測(cè)器主要為單元探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)紅外成像需要二維光機(jī)掃描；70年代出現(xiàn)線(xiàn)列多元紅外探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)紅外成像只要一維光機(jī)掃描；進(jìn)入80年代以后，開(kāi)發(fā)了焦平面器件，可以不用光機(jī)掃描，直接凝視成像。但由于一直以來(lái)，量子型紅外系統(tǒng)必須低溫制冷才能獲得所希望的系統(tǒng)應(yīng)用性能，而這種要求帶來(lái)了系統(tǒng)可靠性和成本昂貴等問(wèn)題，使其應(yīng)用受到很大的限制。近年來(lái)，隨著各種新技術(shù)的研發(fā)，特別是MEMS技術(shù)的應(yīng)用，使得可在室溫下工作的非制冷紅外探測(cè)器的整機(jī)性能及可靠性有了大幅度提高，而且由于該系統(tǒng)小型便于攜帶，使用方便靈活，成本低，進(jìn)一步促進(jìn)了非制冷紅外探測(cè)器的應(yīng)用與發(fā)展。本文綜述了MEMS技術(shù)的工藝及主要特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了其有代表性的非制冷紅外探測(cè)器的具體應(yīng)用及工藝結(jié)構(gòu)的制作。對(duì)它們的性能及成本等方面做了詳細(xì)的比較，并對(duì)當(dāng)前應(yīng)用MEMS技術(shù)在非制冷紅外探測(cè)器中所取得的最新成果做了簡(jiǎn)略的介紹。

2 HEHS技術(shù)簡(jiǎn)介

MEMS技術(shù)是在微電子制造工藝基礎(chǔ)上吸收融合其它加工工藝技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)的。它是實(shí)現(xiàn)微型傳感器、微型執(zhí)行器、微能源及電子線(xiàn)路集成為一體的新興特殊微加工技術(shù)r3）， 由較小的0．5～500gm的可動(dòng)子元件構(gòu)成的器件系統(tǒng)。60年代初開(kāi)發(fā)出了MEMS的重要技術(shù)一一晶體各向異性腐蝕和陽(yáng)極鍵合技術(shù)；80年代末開(kāi)發(fā)出LIGA技術(shù)，并取得初步成果，研制出了齒輪、曲柄、彈簧和微型電極以及更為復(fù)雜的MEMS；90年代，MEMS技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，如汽車(chē)防撞氣囊用的加速度傳感器，成本僅為5美元左右。

通常，MEMS技術(shù)可分為體微機(jī)械加工（腐蝕、鍍膜、摻雜、鍵合）、表面微加工、高深寬比微加工及超微精密加工等，同時(shí)還借助了一些成熟的半導(dǎo)體工藝，如光刻、氧化、擴(kuò)散、離子注入、濺射、外延生長(zhǎng)和淀積等技術(shù)。目前加工材料以硅基為主，同時(shí)對(duì)金屬、玻璃、陶瓷、塑料和Ⅲ，V族化合物等材料的研究也逐漸增多。