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随着传感器的微型化，微机电（MEMS）技术越来越多的被应用于非制冷热释电红外探测器的研制。钽酸锂（LiTaO3）是一种优良的热释电材料，具有较高的热释电系数和探测优值，其居里温度高达620°C，因而可在很高的环境温度下工作，是优良的红外探测器材料。本文针对现有钽酸锂薄膜红外探测器研究现状，开展了离子束增强沉积法（IBED）制备钽酸锂薄膜以及MEMS技术应用于钽酸锂薄膜红外探测器加工工艺研究。本文采用离子束增强沉积方法在Pt<111>/Ti/SiO2/Si衬底上制备了LiTaO3薄膜及具有Al/LiTaO3/Pt结构的器件，用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及表面轮廓仪表征了所制备的LiTaO3薄膜的结构，用铁电分析仪、阻抗分析仪、热释电性能测试实验装置等测试了薄膜的电学性能，包括铁电性能、介电性能、漏电性能、疲劳性能以及热释电性能，并进行了理论分析。对LiTaO3薄膜的XRD测试结果表明，IBED法制备出的LiTaO3薄膜具有<012>、<104>的c轴主取向；通过SEM分析发现550°C结晶退火温度薄膜样品均匀致密无裂纹，高于700°C退火会引起薄膜样品龟裂；550°C退火温度下的薄膜，在400kV/cm交流极化电场下剩余极化强度Pr为11.5μC/cm2，同时具有很好的抗疲劳性，在100kHz测试信号下介电常数为46.88，介电损耗仅为0.229。在交流电场400kV/cm作用下，550°C退火厚度为587nm薄膜漏电流为4.76×10-8A/cm2，器件的击穿电压高达为680kV/cm。经过漏电分析得出，在电场低于150kV/cm，薄膜漏电属于欧姆接触漏电，当电场高于150kV/cm时为肖特基传导漏电；经过直流5V电压极化5分钟的LiTaO3薄膜热释电系数为1.82×10-4C/m2K。采用L-edit软件设计了背面腐蚀悬空结构的单元红外探测器版图；利用硅的各向异性腐蚀工艺，对硅衬底进行了MEMS微机械加工。利用光刻工艺、刻蚀工艺、left-off剥离工艺、溅射沉积等MEMS技术成功制备了薄膜型LiTaO3单元红外探测器件。通过对器件进行了热电响应测试表明，所制备的LiTaO3薄膜单元红外探测器件探测率为D*为1.807×105cmHz1/2/W，电压响应率为52.5V/W。