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。     

热释电薄膜在红外探测器中的应用与研究进展

探讨了热释电效应及热释电薄膜红外探测器的工作模式,特别是探测器单元对热释电薄膜的材料与低温生长要求.为了克服薄膜生长过程中较高的基片温度对ROIC的破坏性影响,一方面发展了离子束辅助沉积、外延缓冲层等多种低温生长技术;另一方面发展了复合探测器结构设计,已研制出了性能良好的铁电薄膜非制冷红外焦平面阵列,其NEDT可达20 mK.     

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     

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。     

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.     

利用热释电传感器设计的一种新颖红外探测器

利用热释电红外传感器，设计一种新型探测器，可提高灵敏度和信噪比，增强抗干扰能力，具有实用价值。     

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。     

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.     

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.     

热释电复合材料PZT－PVDF的介电性与热释电性

制备了ＰＺＴ－ＰＶＤＦ热释电复合材料，并利用Ｘ射线衍射仪、扫描电镜和差热分析仪，分别对热释电复合材料的晶体结构、表面形貌和相变进行了分析．采用电桥法和Ｂｙｅｒ－Ｒｏｕｎｄｙ法分别测量了热释电复合材料的介电常数和热释电系数，讨论了热刺激电流对热释电系数测量的影响，得到了１００℃时热释电系数ｐ为１４ｎＣ／ｃｍ２℃、品质因数ｐ／εｒ为０．２５ｎＣ／ｃｍ２℃的热释电复合材料     

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.     

圆筒输热管隔热临界半径r_c确定

对于圆筒输热管，其热绝缘性能与绝热层厚度之间的关系，远非象平壁那样呈线性关系。总热阻与绝热层厚度之间的关系并不是单调递增的关系，存在着一个临界绝热半径。如果，绝热层外半径小于临界绝热半径ｒｃ，随着绝热层厚度的增加，总热阻不但不增加，反而减少，导致热损耗增大．只有当绝热层外半径大于临界绝热半径ｒｃ时，总热阻才会随着绝热层厚度的增加而增大，热损耗减少。绝热层才真正发挥绝热作用．至于，绝热层的内半径已大于临界绝热半径，那么，绝热层的绝热保温作用肯定是有效的，否则，是无效的．本文试通过数学推导，导出临界绝热半径ｒｃ大小，以便于在工程换热、农产品加工的生产中起一定指导作用。     

PZT厚膜的制备及其热释电性能研究

相比薄膜而言,厚膜具有更明显的电学效应.PZT厚膜材料制成的器件不仅工作电压低、使用频率高、能与半导体集成电路兼容,而且电学性能优异(与体材料器件相近).PZT厚膜材料是典型的热释电材料,作者结合自己的研究工作分别从制备工艺、热释电性能的测试以及应用等方面,介绍了目前PZT厚膜材料在热释电器件的研究进展以及存在的问题     

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.     

斜切ATGSP晶体的电压响应优值

本文报导了 ATGSP 晶体的三个主介电常数和热释电系数的测量结果;计算了不同斜切角度下的电压响应优值 M;研究了 M 值随温度的变化规律。实验结果表明,采用斜切方式的 ATGSP 晶体热释电探测器件可以提高电压响应优值。     

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...     

斯特林发动机热腔壁的绝热层特性研究

本文研究了斯特林发动机热腔壁的热负荷条件，并测试了硅酸铝纤维，蛭石，高铝粉三种绝热层对腔壁温度的影响，实验表明，无论哪一种绝热层，都能明显降低腔壁温度，但效果最好的是硅酸铝纤维绝热层。