红外探测是一种被广泛应用的关键性技术，它在侦察、夜视、目标识别与跟踪、遥感遥测、环境监控、工业检测和先期性故障诊断、医疗卫生以及安全系统等军用和民用领域发挥着至关重要的作用。随着现代科学技术的发展，作为红外整机系统核心的一系列高性能、新型的红外传感/探测器件层出不穷，对它的研究制备已成为涉及物理、材料等基础学科和光学、机械、微电子以及计算机等诸多领域的综合性科学技术。特别是微电子学在基础理论、基础材料、工艺原理等方面的重大突破以及超大规模集成电路的飞速发展，以形状或操作尺度微小为特征的微机械技术MEMS更为红外传感/探测器件的研究开辟了崭新的领域，带来了新的发展契机。 基于红外辐射与物质相互作用所产生的各种效应，红外探测器可以分为光量子型与热型两大类。尽管光量子型红外探测器件具有探测灵敏度高、响应速度快等优势，然而由于其热噪声对环境温度异常敏感，工作时必须配备体积庞大的制冷系统，因而自90年代以来，有关热型红外探测器件的研究逐步成为各界关注的焦点。 基于物质微观结构的细微变化导致其红外吸收能力的巨大差异这一物理特性，沈光地教授创新性地提出，采用热容量低、对特定红外波段具有强烈吸收能力的气体介质作为敏感源，利用微机械技术形成具有弹性薄膜的微型密闭腔体，通过腔体内气体分子的无辐射驰豫过程将所吸收的辐射能量部分地转变为气体介质自身的热能，引起其运动状态产生变化、导致弹性薄膜向外偏转，从而实现具有无需制冷、快速响应、高灵敏及波长选择性等特点的新型红外探测 器件。本论文主要针对器件弹性薄膜的力学特性做了详细研究，并针对器件的工作原理和制备工艺都做了分析和探讨。主要内容如下： 1.回顾了红外传感/探测器件的发展历程，系统地介绍各种基于微机械技术MEMS的热型红外传感/探测器件的研究及发展现状，并在此基础上，论述基于上述全新物理构想的电容式Golaycell微机械红外探测器的实际研究意义；2.针对器件的关键构件——浓硼重掺杂硅薄膜的力学特性进行了较为详尽的理论分析，结合前人在弹性力学和断裂力学上的成就，提出全新的有关微米级厚度的浓硼重掺杂硅薄膜的断裂分析；3.从器件的各个部分构成的分析入手，详细地阐述电容式Golaycell微机械红外探测器的工作原理；运用经典热动力学理论，从宏观唯象的角度建立了描述器件动态行为的热传输模型；基于该物理模型，系统、翔实地讨论器件灵敏度S、比探测率D*以及热时间常数τth等性能参数；4.详尽阐述了器件的制备工艺以及在制备过程中遇到的各类工艺问题，根据设想的器件结构提出一套比较完备且经过实践的器件制备流程；5.介绍器件的测试结果，并提出存在的缺陷和问题。