动态红外景物模拟系统由于能够在实验室内对红外探测系统的动态性能进行测试与评估而受到国内外的重视。该系统的关键器件是红外景物产生器。目前，具有微桥结构的电阻阵列红外景物产生器由于具有宽光谱、大动态范围、高分辨率、高帧频、无闪烁等优点已成为国际上重点发展的红外景物产生技术。本文围绕电阻阵列红外景物产生器微桥结构所涉及的介电材料、电阻材料及低应力薄膜的沉积技术进行了系统研究，并采用微加工技术成功制作了160×120阵列的微桥结构，为今后器件的工程化制造打下良好的基础。研究的主要内容及结论如下：1．对介电材料氢化非晶硅（α-Si:H简写α-Si）薄膜的沉积技术及应力特性进行了研究。采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法沉积α-Si薄膜，研究了工艺参数对薄膜沉积速率及折射率的影响，重点研究了薄膜应力与工艺参数的关系。研究结果表明，SiH4气体流量与射频功率对薄膜的沉积速率及折射率影响显著；提高射频功率能够使薄膜从张应力转变为压应力且压应力随射频功率的增大而增大；提高压强能够使薄膜从压应力转变为张应力；应力随沉积温度的升高而增大；薄膜中H、SiH组态与SiH2组态含量随射频功率的增大而增大；通过调节射频功率大小是改变薄膜应力的较为方便的方法。通过优化工艺，获得了具有较小张应力薄膜的沉积工艺参数。2．对介电材料氮化硅（SiNx）、氧化硅（SiOx）薄膜应力及两者特性进行了对比研究。采用PECVD法沉积了低应力的SiNx与SiOx薄膜，分别研究了流量比、射频功率、压强等工艺参数与薄膜应力之间的关系。研究结果表明，对于SiNx薄膜，薄膜应力随SiH4/NH3或SiH4/N2流量比，射频功率的增大而减小，随压强的增大而增大，采用N2反应所得到的SiNx薄膜H含量低于采用NH3反应所得薄膜；对于SiOx薄膜，低的N2O/SiH4流量比、低的射频功率可以获得低应力的薄膜。对SiNx与SiOx薄膜的力学特性、热稳定性、吸收特性进行了对比。结果表明，SiOx薄膜具有相对低的杨氏模量与硬度，具有较好的热稳定性；SiOx薄膜红外吸收带的宽度较小且在9.4μm处具有最大的吸收系数2.18×104cm-1，而SiNx薄膜在11.6μm处具有最大的吸收系数1.61×104cm-1，两种薄膜在长波红外窗口8~12μm波段内吸收强度相当；SiOx、SiNx薄膜具有良好的干法刻蚀特性从而易于通过微加工方法来实现微桥结构的制作。3．对介电材料氮氧化硅（SiOxNy）薄膜进行了研究。采用PECVD法沉积SiOxNy薄膜，研究不同N2O/NH3流量比R时薄膜的组分、光学常数及红外吸收特性。随着流量比R的增加，SiOxNy薄膜中O的相对百分含量提高，N含量降低，而Si含量基本不变；薄膜由于Si-O、Si-N键形成的吸收峰峰值波长向短波（高波数）移动，变化范围为11.6μm（860cm-1）~9.4μm（1063cm-1），且吸收峰的宽度先增大后减小。此外，薄膜的折射率与薄膜中H含量也随流量比R的增加而降低。相比于SiOx、SiNx薄膜，组分特定的SiOxNy薄膜的吸收峰最宽且在长波红外窗口8~12μm内吸收强度最大。SiOxNy薄膜本身具有低应力的特性，且应力可以通过改变N2O/NH3流量比来进一步调节。研究结果还表明，SiOxNy是一种优良的梯度折射率材料，可以同时具有低的薄膜应力与可见光范围内的低吸收特性。比较了本文所涉及的四种介电材料杨氏模量和硬度值。4．对电阻材料TiWN薄膜的沉积技术及特性进行了研究。采用射频溅射方法沉积了TiWN薄膜，深入研究了不同N2分压比（0~11%）对薄膜电阻率、组分与晶体结构的影响。同时，对薄膜的表面形貌、电阻温度系数（TCR）进行了研究。结果表明，当N2分压比由0增至6%时，薄膜的电阻率由117.5μ cm缓慢变化至675μ cm，当进一步增加N2的分压比，薄膜电阻率急剧增大。XPS测试表明随着N2分压比的增加，薄膜中N含量逐渐增大（当N2分压比为11%时，薄膜中N含量达到36%），从而引起薄膜结构的变化，此变化是薄膜电阻率改变的主要原因。随着N2分压比的增大，薄膜的晶体结构发生了明显变化，薄膜中β-W相转变为(Ti,W2)N的固溶相。XPS与XRD分析证明所沉积的TiWN（N2分压比为11%）薄膜是一个(Ti,W2)N的固溶相（形成WxTiyNz固溶体）。TiWN薄膜典型的TCR值为-391ppm/℃。AFM测试表明沉积的TiWN薄膜能够较好地复制基底的形貌。5．对电阻阵列红外景物产生器微桥结构的设计、制作及热学性能仿真进行了研究。微桥结构设计主要包括制作工艺工程中材料选择与版图设计。采用微加工技术制作了自支撑悬空的微桥结构。采用剥离方法对TiWN电阻薄膜进行了图形化并研制了160元线阵结构。在此基础上，采用表面工艺技术成功制作了160×120阵列微桥结构。最后，采用有限元分析的方法对微桥结构进行了热学性能的分析。分析结果表明，制作的微桥桥面具有良好的温度分布均匀性且热变形较小；在相同电功率下，SiOx低热导率薄膜材料的引入能显著提高桥面温度。