熱釋電紅外探測器是紅外探測器中重要的分支。近年來,紅外探測領域的研究重點聚焦在了對非制冷熱釋電薄膜紅外探測器的研發(fā)上,目前的研究工作中,一方面目標是通過選取最佳的材料并設計更優(yōu)的探測結(jié)構(gòu)來提升整個探測器的性能,另一方面就是降低成本,提升實用性。對于熱釋電薄膜材料,提出更優(yōu)化的制備工藝、制備非制冷探測敏感元、提升敏感元工作效率,是應用研究中的主要課題。本論文結(jié)合前沿的室溫熱釋電紅外探測器發(fā)展,從探測器敏感元結(jié)構(gòu)的設計、吸收層的選擇及制備工藝等方面展開研究,在實驗中設計制備了基于鉭酸鋰薄膜的熱釋電多元紅外探測陣列,并在脈沖紅外光源激勵下實現(xiàn)了探測器近紅外波段的室溫探測。研究成果表明,制備的碳黑紅外吸收層在近紅外波段的吸收率超過94%,在此基礎上制備的熱釋電探測陣列器件在2200nm光源的3Hz脈沖頻率直射激勵下等效噪聲功率(NEP)達到了 7.46×10-4W/Hz1/2,探測率達到了 1.34×103 Hz1/2/W,具有優(yōu)良的探測性能,為以鉭酸鋰系列材料為基礎的熱釋電探測器研究奠定了基礎。

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１電磁波譜圖??

論??１．１研究背景??自然界中的任何物體，在溫度大于絕對零度（－２７３°Ｃ）的情況下，自身都??會有與溫度相關的輻射源源不斷地發(fā)散出來，當物體處于常溫狀態(tài)，其熱輻射??就多處于紅外波段，我們稱這樣的輻射為紅外輻射，也叫紅外光、紅外線。特??別的，當物體處于燃燒狀態(tài)時，其內(nèi)部大部....

圖１－２熱釋電紅外探測器??

?山東大學碩士學位論文???利用輻射透過不同氣體，光譜不同的原理，熱釋電探測器被廣泛運用到氣??體檢測領域的封閉和開闊領域有毒氣體檢測，如輪船、潛艇、車廂、飛機客艙??等密閉腔室中都配有氣體探測器。生活中最多見的熱釋電紅外探測器產(chǎn)品如圖??１－２所示。發(fā)展到目前，熱釋電探測器己經(jīng)....

圖２－１?ＬｉＴａＯ；晶體結(jié)構(gòu)??＋５＋＋

?山東大學碩士學位論文???第二章物理背景與實驗技術??２．１?ＬｉＴａ０３晶體與熱釋電效應??鉭酸鋰（ＬｉＴａ０３）晶體，簡稱ＬＴ晶體，是典型的具有熱釋電效應的鐵電??晶體，其獨特的二方晶系欽鐵礦（畸變耗欽礦）型結(jié)構(gòu)是其具有優(yōu)良熱釋電型??能的主要原因，如圖２－１所示，氧原子按....

圖２－２?ＬＴ晶體順電相（ＰＥ）到鐵電相（ＦＥ）狀態(tài)離子和氧原子的排布位置變化示意??圖??

?山東大學碩士學位論文???ＰＥ?ＦＥ??°?〇??中—??〇?ｑ?ｃ－ａｘｉｓ??二工??〇?〇??Ｔａ５＋?Ｏ?Ｌｉ＋?｜?Ｏｘ－ｌａｙｅｒ?＿■??圖２－２?ＬＴ晶體順電相（ＰＥ）到鐵電相（ＦＥ）狀態(tài)離子和氧原子的排布位置變化示意??圖??當晶體處于鐵電相時，晶體內(nèi)部陽離子....

本文編號：3967319