复合热释电薄膜红外探测器的制备和性能测试

为解决热释电薄膜红外探测器中的热损失问题,引入了复合热释电薄膜的概念．它利用多孔二氧化硅具有的低热导率特点,有效地减少了热量从热释电层向衬底的热扩散．利用溶胶-凝胶和金属有机物热分解等工艺制备的复合热释电薄膜红外探测器,在温度为420K、频率为10Hz时,电压响应率约为1400V／W,探测器的星探测率D     

红外探测器光谱响应测量研究

设计了一个红外探测器的光谱响应测试系统,并对系统原理进行了分析.对不同温度和频率情况下的热释电探测器进行光谱响应实验.实验结果表明,热释电探测器对红外辐射信号的响应不同,但电压变化曲线的趋势基本一致,从而验证了红外探测器光谱响应理论.该设计能有效抑制系统的干扰信号,提高信噪比,具有测量精度高、稳定性好的优点.     

热释电探测器的电路设计与改进研究

本文针对现有热释电红外传感器普遍存在的温差探测范围有限、输出信号弱和容易受到噪声的干扰等缺点,采用仿真模拟和实验验证相结合的方法,对热释电探测器电路做了进一步的研究和改进,获得了探测范围广、抗干扰能力强、高效稳定的红外探测器.     

热波在多层膜中的传导模型及其应用

利用动态辐射引起的热波多层膜中的传导的一维模型，讨论了复合结构薄膜热释电探测器的性能。结果表明：在衬底与热释电薄膜之间加入绝热层，是提高多层薄膜热电探测器性能的有效手段；绝热层性能对热释电性能有决定性的影响。     

双探头人体红外探测器

本文介绍一种由双热红外传感器组成的新颖电路，改进了现在单只热释电人体红外传感器接收技术，解决了环境温度及红外辐射对其性能的严重影响，使被动式热释电红外探测器的可靠性进一步提高。     

PbTiO_3铁电薄膜的制备及性能研究

本文讨论PbTiO_3铁电薄膜的溶胶-凝胶制备技术、机理及PbTiO_3薄膜的结构和电性能.研究结果表明,在MgO和SrTiO_3单晶基片上制备的PbTiO_3薄膜为钙钛矿型结构的高度取向薄膜;在Si单晶基片上制备的PbTiO_3薄膜为钙钛矿型结构的陶瓷薄膜.PbTiO_3薄膜具有良好的铁电性能和热释电性能,这些膜薄适合于制备铁电存储器和热释电红外探测器.     

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。     

PLT15薄膜热释电红外传感器的研制

用射频磁控溅射法在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）结构衬底上沉积了高度Ｃ轴取向Ｌａ改性的ＰｂＴｉＯ３（ＰＬＴ１５）薄膜．研究了ＰＬＴ１５薄膜的电晕极化方法,用此方法同时对多个热释电敏感单元进行了极化．利用ＰＬＴ１５薄膜制备了热释电红外传感器,薄膜厚度是２μｍ,真空蒸发的Ｎｉ－Ｃｒ电极面积为１．２ｍｍ×１．０ｍｍ,敏感元下的Ｓｉ（１００）基片用热ＫＯＨ和ＥＰＷ进行刻蚀．用所设计的热释电系数测试系统对ＰＬＴ１５薄膜样品进行了测试,研究了其热释电特性．测试结果表明,ＰＬＴ１５薄膜样品的热释电电流ｉｐ平均为２．１×１０－１１Ａ,而对应的热释电系数ｐ为２．５２×１０－８Ｃ·（ｃｍ２·Ｋ）－１．这类薄膜很适合制备红外传感器     

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.     

基于超表面的宽带太赫兹热释电探测器设计

为了解决传统太赫兹（THz）探测器吸收效率低,频率范围小的问题,提出将双层超表面吸收阵列结构与钽酸锂热释电探测器相贴合,构成宽带太赫兹超表面热释电探测器。采用MATLAB和CST联合仿真的优化方法对超表面结构进行按需优化;使用ANSYS对热释电探测器进行仿真分析,得到敏感层、绝热层等特征参数对太赫兹热释电探测器的温度变化率以及响应电流的影响。结果表明,采用超表面阵列结构提高了全THz波段的探测性能,凳型热释电探测器在给定条件下的平均热释电电流输出为31.52 pA。使用超表面作为吸收结构可以使热释电探测器具有连续且高效的吸波特性,为宽带太赫兹探测器的设计提供参考。     

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.     

人工复合铁电多层膜热释电性质的理论研究

建立3种具有不同相变温度的铁电材料垂直于极化方向复合而成的铁电薄膜的理论模型,在ginzburg-landau-devonshire (GLD)唯象理论的框架下展开研究,同时引入局域分布函数来描述不同材料间过渡层的性质,主要研究了复合铁电薄膜的热释电性质.通过改变3种不同铁电材料的复合方式,计算了铁电多层膜内部的极化强...     

铁电薄膜的制备及其在器件中的应用

综述了铁电薄膜研究的新进展，分析了铁电薄膜不同制备方法的优缺点。重点介绍了铁电薄膜在铁电存储器及热释红外探测器方面的应用。指出了目前铁电薄膜及器件设计研究需要重点解决的一些问题。     

铌酸钡铅晶体的介电和热释电性

在100K～450K范围内,研究了铌酸钡铅(PBN)系统中三种不同组份晶体的介电和热释电性.它们都在较宽的温度范围内具有中等大小的热释电系数、较小的介电常数和较高的热释电探测优值,是适合于热释电探测器的材籽.     

温度梯度铁电薄膜的极化偏移特性研究

采用平均场近似下的横场伊辛模型理论,同时考虑了遂穿频率与温度的相互关系,重点研究了BaTiO3温度梯度铁电薄膜的极化偏移特性.研究表明:量子起伏效应对于温度梯度铁电薄膜的性质有重要的影响,在低温区量子起伏效应尤其显著；温度梯度的存在导致了薄膜内部的极化强度的梯度分布；对于下温度梯度铁电薄膜来说,当量子起伏效应达到足够强时,可以改变极化梯度和极化偏移的方向.     

非理想表面层对一级相变铁电薄膜性质的影响

应用Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD) 理论研究了 非理想表面对夹持在两个金属电极间的一级铁电薄膜性质的影响. 结果表明， 非理想表面层的存在降低了一级铁电薄膜的铁电相变转变温度， 当两个表面层不对称时， 铁电薄膜的电滞回线失去了中心对称性.     

Pyroelectric spectrum in Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric- ferroelectric ceramics

The pyroelectric effect of phase transition induced with temperature in Nb-modified Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric-ferroelectric ceramics is studied. Experimental results reveal that the phase transitions are accompanied with marked pyroelectric peaks, there exists the close relation between the type of phase transition and the shape of pyroelectric peak. Because of the variations of phase transition, various pyroelectric spectra result. The pyroelectric spectrum can display the polarization effect and some inferior phase transitions with temperature variations, such as antiferroelectric AFEA-AFEB or ferroelectric FEL-FEH transition, which are not detected by the conventional dielectric measurement.