热释电探测器的数理分析

依椐热扩散数理模型,给出了热释电探测器响应率的数学表达式,计算了在衬底和热释电材料吸收系数共同影响下的器件响应率和噪声等效功率,着重分析了热释电材料吸收系数对热释电探测器性能的影响及器件最佳响应厚度与频率之间的关系。     

带衬底的半透明前电极热释电探测器的分析

本文用热扩散模型给出了带衬底的半透明前电极热释电探测器响应率表达式,并计算了在衬底和热释电材料吸收系数共同影响下的器件响应率和噪声等效功率,着重分析了热释电材料吸收系数对热释电探测器性能的影响及器件最佳响应厚度与频率之间的关系。     

PZT压电厚膜的飞秒激光烧蚀及图形化研究

利用飞秒激光实现了对PZT厚膜(十几至上百微米)材料的精确烧蚀和图形化研究.飞秒激光脉宽为130fs,重复频率为1kHz.首先利用飞秒激光脉冲能量与烧蚀点大小的关系,得到飞秒激光烧蚀PZT厚膜的能量阈值为100J/cm2,然后利用功率为50～300mW的飞秒激光对PZT压电厚膜进行烧蚀和图形化研究.结合飞秒激光加工的无热影响和无掩膜等特性,在一定的扫描控制下,可以实现对PZT厚膜高精度和高效率的加工.最后,在功率为300mW、扫描速率为5mm/s条件下实现了对PZT厚膜驱动器的图形化.经测试表明,图形化以后,PZT驱动器驱动性能有明显(30%)地提高.     

新型Sol-Gel技术制备0-3型PZT厚膜材料研究

介绍了以硝酸锆、钛酸丁酯、乙酸铅为原料 ,去离子水、乙二醇乙醚为溶剂 ,采用新型Sol Gel技术 ,即将PZT陶瓷粉末分散于PZTSol中 ,形成均匀、稳定的厚膜材料先体溶液 ,再制备厚膜的方法 ,成功地制备出 2～ 5 0 μm厚的新型 0 3型PZT厚膜材料 .XRD谱分析显示 ,PZT厚膜呈现出纯钙钛矿相结构 ,无焦绿石相存在 .SEM电镜照片显示 ,PZT厚膜均匀一致 ,无裂纹、高致密 .介电性能测试结果表明 ,PZT厚膜具有优良的介电性能 .当测试频率为 1kHz ,温度为 15℃时 ,介电常数约为 860 ,介电损耗为 0 .0 3左右     

新型Sol-Gel技术制备O-3型PZT厚膜材料研究

介绍了以硝酸锆、钛酸丁酯、乙酸铅为原料,去离子水、乙二醇乙醚为溶剂,采用新型So1-Gel技术,即将PZT陶瓷粉末分散于PZTSol中,形成均匀、稳定的厚膜材料先体溶液,再制备厚膜的方法,成功地制备出2～50μm厚的新型0-3型PZT厚膜材料.XRD谱分析显示,PZT厚膜呈现出纯钙钛矿相结构,无焦绿石相存在.SEM电镜照片显示,PZT厚膜均匀一致,无裂纹、高致密.介电性能测试结果表明,PZT厚膜具有优良的介电性能.当测试频率为1kHz,温度为15℃时,介电常数约为860,介电损耗为0.03左右.     

锆钛酸铅多晶材料的FR（LT）—FR（HT）相变及其热释电性质

本文研究了用共沉淀技术制备的PZT四种菱方相组分的均匀单相多晶体的介电特性和热释电特性。实验发现。菱方—菱方相变点的极化强度的异常变化是材料组成的函数。从组成PZT90/10和PZT94/6多晶体样品上可观察到介电系数、极化强度和热释电系数随温度发生的异常变化。但对于菱方组分PZT60/40和70/30却只能观察到热释电性质的异常变化。该二组分多晶体的相转变温度范围十分宽。文中引进铁电唯象理论描述了F_(R(LT))—F_(R(HT))相变行为。     

(1-x)PST-xPZT陶瓷的热释电性能研究

用静态法对不同制备工艺和不同PZT掺杂量的(1-x)PST-xPZT陶瓷的热释电系数进行了测试,发现随着PZT掺入量的增加逐渐降低PSTZT陶瓷的热释电系数.采用两步法工艺制备的PSTZT陶瓷和在较高烧结温度下制备的PSTZT陶瓷的热释电系数较大.     

PZT系陶瓷材料作热释电激光能量探测器的研究

报道了几种PZT系材料作热释电激光能量探测器研究的初步结果。在某些工艺上作了有益的探索。结果指出PZT—4级PSN二种材料的灵敏度最高。用网状背电极可提高灵敏度。用炭黑吸收层可降低元件成本。     

二十二碳烯酸LB膜热稳定性的研究

有机材料ＬＢ膜在热释电成像器件方面应用具有较大的潜力，但性较差是其缺点，该文了二十二碳烯酸（２２－ＴＡ）粉末样品及其ＬＢ膜退火前后的Ｘ光电子能谱，研究了基分子结构的热稳定性；采用Ｘ光小角衍射测量了２２－ＴＡＬＢ膜的晶状主其常温下随时间的变化，分析了这种热诱导变化的产生原因。所得结果对设计制作性能稳定的热释电有机ＬＢ有一定的帮助。     

锆钛酸铅铁电薄膜的制备及在红外探测器中的应用

研究了敏感元材料锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜的制备、结构和性能，并采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对PZT铁电薄膜进行了刻蚀，同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。该研究为铁电薄膜在热释电红外探测器中的应用奠定了基础。     

热释电效应用于低温余热动力回收的研究

以热释电效应用于低温余热动力回收为背景,对采用40 μm厚的热释电材料共聚物偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE)(60/40))薄膜作工作介质的热释电转换循环进行了实验研究.实验结果表明:在避免失去自发极化的适宜工况条件下,可以直接实现连续的热释电转换循环;施加电压对热释电电流和热释电转换输出的电能密度都有较大的影响,在相同的温度范围和变化率下,随着施加电压的增加,热释电电流增大;提高低端电压和高低端压差有利于增加输出电能密度.在温度为40～70 ℃的范围内,当高端电压为900 V(电场强度为225 kV/cm)时,热释电转换净输出电能密度(单位体积热释电材料所生产的电能)可达40 mJ/cm3.这种热释电转换将在低温余热动力回收领域具有可能的应用前景.     

一种铁电超晶格的制备及其性能分析

采用射频磁控溅射工艺,制备了三周期铁电超晶格[PZT/LNO]3/Si。对周期结构样品的结晶取向、表面形貌、电滞回线、反射光谱、膜厚等特性的一系列测试分析显示,制备的样品表面较平整,颗粒尺寸均很小,晶格匹配可以诱导择优取向,铁电性能优于单层膜;对光产生了干涉效应,可作为信息存储与传播材料,亦可应用于非制冷红外焦平面器件。     

PZT铁电薄膜的射频磁控溅射制备及其性能

实验采用射频磁控溅射工艺,在较低的衬底温度(370℃)、纯Ar气氛中和在(111)Pt/Ti/S iO2/S i衬底上用陶瓷靶Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)制备具有完全钙钛矿结构的多晶PZT(52/48)铁电薄膜,沉积过程中基片架作15°摇摆以提高膜厚的均匀性,然后在大气环境中对沉积的PZT薄膜进行快速热退火处理。用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和Auger电子能谱(AES)测量其组分,X射线衍射仪(XRD)分析PZT薄膜的相结构和结晶取向,RT66A标准铁电测试系统分析Pt/PZT/Pt/Ti/S iO2/S i电容器的电学特性。结果表明:PZT铁电薄膜具有较高的剩余极化(Pr=44.9μC/cm2)和低的漏电流(10-8A量级)。     

PZT/Surlyn 0-3复合材料的热机械与介电及压电性能

采用热工艺制备了压电PZT陶瓷与沙林离子键热聚合体树脂复合的0-3结构柔性压电材料.对其动态热机械分析表明:该复合材料软化温度在100℃附近;通过阻尼损耗因子随温度变化曲线的峰位置确定该材料的玻璃化温度约为50℃.通过对不同极化电场下的压电性能的研究,确定该复合材料的最佳极化电场条件为大于4.8 kV/mm;当PZT的体积分数(φ)小于0.5时,复合材料的相对介电常数和压电系数都随PZT体积分数的增大而缓慢增大,实验结果与Yamada模型预测较为一致.该0-3结构(1-φ)Surlyn/φPZT柔性压电材料在盲人触摸键盘、工业振动阻尼器件、柔性压电能量收集器件等领域具有很好的应用前景.     

Pb（In1/2Nb1/2）O3-Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3弛豫铁电薄膜厚度尺寸效应研究

新一代弛豫铁电薄膜Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃(PIMNT)因兼具优异的电学性能与高的相变温度,在国内外获得广泛关注.为了探究不同薄膜厚度对PIMNT薄膜的结构及电学性能的影响,通过溶胶凝胶法制备了150 nm～1μm不同厚度的PIMNT薄膜,对其形貌结构以及电学性能进行了对比研究,在此基础上进一步研究了极化对其电学性能的影响.实验结果表明:随着厚度的增加,薄膜介电常数先增加后略有降低,剩余极化强度先增大后减小,矫顽场逐渐增大;在极化电压为18 V、极化温度和时间分别为100℃和5 min时,1μm厚度PIMNT薄膜的介电常数和损耗在100 Hz下分别为1 009和0.022,室温下的热释电系数达6.85×10^-4C·m^-2·K^-1,是目前主流的锆钛酸铅(PZT)薄膜的3倍左右.     

聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂的PZT厚膜制备与性能

介绍了通过添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)制备PZT厚膜的方法。采用溶胶凝胶工艺,在700℃快速热处理4层即可获得厚度为1μm,表面平整没有裂纹的．PZT厚膜。对PVP的作用机理进行分析,同时对厚膜的结构形貌和电性能进行研究测试。厚膜呈完全钙钛矿相多晶结构,而且具有良好的铁电性能。     

BISS0001在热释电红外开关上的应用

介绍被动式热释电红外线传感信号处理器BISS0001的结构和工作原理，以及利用BISS0001并配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关．本设计利用此开关控制一台微型水泵来实现液体的自动供给．经实际使用证明，BISS0001本身不发射出任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉．     

PbZr0.3Ti0.7O3/PbTiO3超晶格的热释电性研究

基于朗道-金兹堡格-德文希尔(Landau-Ginzburg-Devonshire)热力学理论,我们研究了由PbZr0.3Ti0.7O3(PZT)与PbTiO3(PT)两种组份组成的超晶格的热释电性,并且考虑了两组份之间的失配应变的影响.我们探讨了界面耦合强度、组分厚度比例以及失配应变等对超晶格的极化强度和热释电性的影响.计算结果表明,这种铁电超晶格材料具有巨大的热释电系数.因此,我们可以通过调节界面耦合强度、组份比例等方法达到调控热释电性的目的,为实验和应用研究提供一个可靠而有效的方法.     

梯度铁电薄膜热释电性质的理论研究

为了探讨提高铁电薄膜热释电性质的理论途径,建立组分梯度铁电薄膜的理论模型,在热力学唯像理论的框架下,引入一个分布函数描述组分梯度的特性,通过改变参数a、外电场的强度及方向等因素,重点研究了组分梯度铁电薄膜的热释电性质.研究表明:薄膜内各组分的梯度分布导致了极化强度的梯度分布;参数a和所施加外电场的情况是影响铁电薄膜性质的两个重要因素,对改变热释电材料的工作温区和探测灵敏度都有显著影响,该论文的研究为铁电薄膜热释电器件的制备及实际应用提供了理论参考依据.     

有机电致发光器件制备与表征综合型实验设计及教学示范

基于近年来在有机电致发光器件(OLED)方面的研究成果,该文设计了OLED的制备与表征综合型实验。实验从器件结构设计和制备工艺出发,涵盖了基片清洗、真空获取、气相沉积、掩膜技术、膜厚原位监控、电学性能测试、光学性能测试、电光转换效率计算与分析等内容,全面拓展了学生对材料物理、半导体器件、光电子技术等领域的前沿认知,充分体现了多学科交叉的特点和科教协同的示范作用。教学实践表明,该综合型实验取得了良好的效果。