微测辐射热计非制冷红外探测器具有体积小、重量轻以及成本低的优点,在民用以及军事领域有着广泛的应用。微桥是微测辐射热计阵列像元的重要部分,它对像元的光学、热学以及力学性能有重要影响。本论文分别采用物理模型的解析解和有限分析结果分析了微桥的热学性能。详细研究了微桥的结构参数对温升以及热时间常数的影响,结构参数包括微桥的桥腿宽度、厚度以及像元尺寸。研究结果表明,随着桥腿宽度的增加,温升和热时间常数逐渐减小;随着桥腿厚度的增加,温升逐渐减小,而热时间常数逐渐增大。这说明,要获得高的温升,微桥结构需要窄而薄的桥腿;要使热时间常数较小,需要较宽的桥腿。因此,在微桥的设计中需要折中考虑温升和热时间常数。经微细加工工艺制成的微桥结构常常会发生弯曲变形,这对器件非常不利。本论文研究了造成微桥变形的原因。研究结果表明,薄膜的残余应力是造成微桥变形的主要原因,而热应力是其中重要的因素。论文着重分析了热应力对微桥结构的影响,细致地研究了材料性能以及微桥结构参数对形变的影响。研究结果表明,在热应力作用下,微桥会发生向上的翘曲,其最大变形位移达到了1.474μm,本文仿真结果与文献报道的观测结果相符合;其次,桥腿宽度和厚度增加时,微桥的形变逐渐减小;采用较小热膨胀系数以及较小杨氏模量的电极材料的微桥变形较小;此外,采用应变相消原理,在电极材料上沉积一层薄的氮化硅薄膜可以明显地减小微桥的变形。本论文分析了微桥结构的热学以及力学性能,这为微测辐射热计非制冷红外焦平面阵列的优化设计与制备提供了一些有价值的参考数据。特别地,关于微桥结构的形变以及微桥的平坦化问题在已有的文献中鲜见报道,本论文仔细研究了微桥变形的原因以及对其进行有效控制的办法,这对提高微测辐射热计阵列的稳定性以及成品率具有积极的意义。本论文关于微桥结构力学性能的讨论对MEMS结构设计也有参考价值。