基于有机高分子材料的柔性热释电探测器具有制备工艺简单,易于加工的优点,同时具有较小的介电常数及热导率,适用于制备大规模集成器件,近年来成为研究的热点。本文工作围绕着基于PVDF的热释电探测器单元器件结构展开,通过有限元软件COMSOL系统的仿真研究了敏感元结构、支撑结构对器件性能的影响,同时初步探索了具有表面结构的PVDF热释电敏感薄膜的制备工艺。首先,通过COMSOL建立二维模型,系统的分析了表面结构对PVDF敏感单元热学性能的影响。重点设计并构建了两种三维有限元模型,更为全面的分析了表面结构对敏感元表面热学性能的影响,与不具有微结构结构敏感元进行对比分析。得出当敏感元具有倾斜壁沟槽结构时,敏感元上表面温度变化率面积分相比于不具有微结构提升了117.7%。对表面结构参数进行了仿真优化,分析研究了不同的结构参数对敏感元热学性能的影响。其次,介绍了PVDF热释电探测器中的微音效应(micro-phonic effect),通过COMSOL仿真分析了支撑结构对敏感元应力的影响。设计五支撑柱支撑结构,通过仿真研究其对因微音效应所产生的压电干扰电压的抑制作用,与衬底整体支撑结构进行热学及力学对比分析。分析研究了支撑柱结构参数对敏感单元微音效应抑制作用的影响,得到了最优化结构参数。得出当倾斜壁沟槽结构敏感元被五支撑柱结构支撑时,热学性能仅损失25%,同时将压电干扰电压减弱49.3%。最后,通过在具有表面结构的模具上流延或刮膜的方法,成功制备出具有表面结构的PVDF敏感薄膜,分析了制备工艺对成膜质量的影响。真空蒸镀铝制作电极,通过测试系统测量器件响应率。当敏感元具有倾斜壁沟槽结构,且其沟槽宽度与沟槽间隔均为300μm时,器件响应率达到2.69×10~3V/W,与不具有微结构的PVDF薄膜相比提升了63.2%。证明了PVDF薄膜表面结构对其热释电性能具有显著提升效果,为基于PVDF的柔性热释电探测器单元结构化,大规模集成化打下了一定的基础。