[发明专利]一种制备用于热释电探测器的钽酸锂晶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及热释电探测器技术领域，尤其是涉及一种制备用于热释电探测器的钽酸锂晶片的方法。

背景技术

热释电型红外探测器以钽酸锂 (LiTaO3)等优质热释电材料(p的数量级为10^-8C/K.cm²)的小薄片作为响应元，加上支架、管壳和窗口等构成。它在室温工作时，对波长没有选择性。但它与其他热敏型红外探测器的根本区别在于，后者利用响应元的温度升高值来测量红外辐射，响应时间取决于新的平衡温度的建立过程，时间比较长，不能测量快速变化的辐射信号。而热释电型探测器所利用的是温度变化率，因而能探测快速变化的辐射信号。这种探测器在室温工作时的探测率可达 D≈1～2×10⁹厘米·赫/瓦。作为这种探测器的吸收层材料，钽酸锂晶片受到越来越多的关注，是一种很有潜力的吸收层材料。

目前已知的制备钽酸锂晶片的方法具有很多种。现有的制备方法中，虽然制备的钽酸锂晶片厚度达到了要求，但是其粗糙度是一大难题，尤其是晶片表面的划痕直接影响器件的性能，给器件带入很大的噪声。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种制备简单、循环性能优异、重复性好、产品均匀、对设备要求不高的制备用于热释电探测器的钽酸锂晶片的方法。

本发明公开的技术方案包括：

提供了一种制备用于热释电探测器的钽酸锂晶片的方法，其特征在于，包括：将预定厚度的钽酸锂晶片置于浸泡溶液中进行浸泡处理；清洗浸泡处理后的所述钽酸锂晶片；将清洗后的所述钽酸锂晶片用粘合剂沾到工装上；将沾了所述钽酸锂晶片的所述工装固定到驱动盘上；驱动所述驱动盘旋转，用研磨材料对所述钽酸锂晶片进行研磨；清洗研磨之后的所述钽酸锂晶片；用抛光材料对所述钽酸锂晶片进行抛光处理。

本发明一个实施例中，所述将预定厚度的钽酸锂晶片置于浸泡溶液中进行浸泡处理包括：将所述钽酸锂晶片置于乙醇溶液中进行浸泡处理；将所述钽酸锂晶片只有丙酮溶液中进行浸泡处理。

本发明一个实施例中，在所述将沾了所述钽酸锂晶片的所述工装固定到驱动盘上的步骤之前还包括：用清洗混合溶液清洗所述工装的表面。

本发明一个实施例中，所述清洗混合溶液为乙醇和乙醚混合溶液，其中所述乙醇和乙醚混合溶液中乙醇和乙醚的体积比为2:1。

本发明一个实施例中，所述用研磨材料对所述钽酸锂晶片进行研磨的步骤包括：用粗磨材料对所述钽酸锂晶片进行粗磨处理；用精磨材料对经过了粗磨处理之后的所述钽酸锂晶片进行精磨处理。

本发明一个实施例中，所述粗磨材料为W14的绿碳化硅水溶液，其中所述W14的绿碳化硅水溶液中的W14的绿碳化硅的质量浓度为10%。

本发明一个实施例中，所述精磨材料为W10的绿碳化硅水溶液，其中所述W10的绿碳化硅水溶液中的W10的绿碳化硅的质量浓度为10%。

本发明一个实施例中，所述抛光材料为W0.5的氧化铬水溶液，其中所述W0.5的氧化铬水溶液中W0.5的氧化铬的质量浓度为10%。

本发明实施例的方法中，选用已知厚度且粗糙度较好的钽酸锂晶片作为初始晶片，方便控制工装沾片之后的总厚度；采用乙醇和丙酮对晶片进行分别侵泡，然后对晶片进行擦拭，有助于去除晶片表面的杂质，防止杂质在研磨过程中对晶片造成损伤；采用粗糙度很低的工装载晶片，确保晶片在研磨抛光过程不会出现倾斜，损耗小；将工装沾到驱动盘上时确保沾结出不能有空气进入，因为使用粗糙度很低，平整度很高的工装及驱动盘，所以二者可以很紧密的结合；本发明可以实现实时对晶片厚度进行检测，通过对驱动盘的修正来确保研磨抛光的顺利进行；本发明方法工艺简单，设备投资少，周期较短，利于降低成本及大规模制备晶片；本发明实施例的方法制备的钽酸锂晶片材料，经过研磨抛光之后，晶片的粗糙度达到Ra=1um，循环性能良好。

附图说明

图1是本发明一个实施例的制备用于热释电探测器的钽酸锂晶片的方法流程示意图。

图2是根据本发明一个实施例的方法制备的钽酸锂晶片的扫描电镜照片示意图。

图3是根据本发明一个实施例的方法制备的钽酸锂晶片的原子力显微镜照片的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细说明本发明的实施例的制备用于热释电探测器的钽酸锂晶片的方法的具体步骤。

本发明的一个实施例中，一种制备用于热释电探测器的钽酸锂晶片的方法如图1所示。