如何制备敏感元件？

选取钽酸锂晶体薄片作为红外探测器的敏感元件，钽酸锂晶体因为其较高的居里温度性能而被称为高温铁电，在过去的30年中，铁电钽酸锂晶体以及它的同类晶体都被广泛地研究。因为其优良的铁电、热释电、机械等物理性能，被广泛地应用在高温传感器、压电晶体、声光晶体、热释电红外探测器等领域中^[99，100]。基于钽酸锂晶体的红外探测器具有从紫外到远红外的宽带吸收范围，与量子型探测器相比，它能够在室温下工作^[101]。因此，钽酸锂晶体在红外探测器领域中具有可靠的长期应用领域。

通常情况下，钽酸锂晶片的厚度至小是200μm，因此，必须减薄钽酸锂晶片至厚度为20μm以内。目前，一些典型的减薄方法主要有铣磨、离子刻蚀、离子束蚀刻、湿法刻蚀等方法^[102-105]。所有的这些方法都需要去除大量的晶体，这将导致大量的晶体被浪费。然而对以上方法进行比较，后三种方法速度相对较慢，但是铣磨具有较快的加工速度。

针对这些因素，对于探测器敏感元件的加工工艺流程详细描述如图3-28所示，描述了键合减薄制作红外探测器的技术。

当敏感元件被减薄后，一层金黑吸收层被沉积在敏感元件的顶层，主要用来提高敏感元件的热吸收性能作用。红外辐射通过这层吸收层至敏感元件上，将导致热释电材料的温度改变，因此，根据热电效应原理，这将产生一个电压输出信号。(www.xing528.com)

图3-28 钽酸锂晶体薄片敏感元件加工工艺流程

热电晶片通过减薄等工艺处理后，大块晶片被切割成2mm×2mm的小块敏感元件，通过相关工艺对晶片表面进行清洗处理，然后包装并分类以便敏感元件与壳体的组装用。