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铁电薄膜热释电非致冷红外传感器研究

信息来源: http://ggbsw.combbin体育  时间:2017/3/7 8:55:49 

    铁电薄膜热释电非致冷红外传感器研究:热释电红外传感器工作原理经过近几十年的发展,热释电材料种类大大增多,制备技术已成熟,热释电效应也有了明确的解释。热释电红外传感器工作原理是:入射光辐射使热释电材料的温度发生变化,引起材料的自发极化强度变化,在垂直于自发极化方向的两个晶面出现感应电荷。在自由电荷中和感应电荷之前,通过外电路将其引出,从而利用感应电荷的变化来测量光辐射通量[1]。热释电单元的信号采集原理如图1所示。由于热释电电流Ip极其微弱(pA级),输出阻抗高,故一般采用高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声的场效应管(如JFET)作为源极跟随器与其匹配,以达到阻抗变换的目的。图1 铁电薄膜热释电单元的信号采集原理图由于所有的铁电材料都具有热释电性,研究传感器材料的铁电性比研究热释电性更容易。与普通热释电效应不同的是,居里点(Tc)靠近于室温的铁电材料,同时利用了热释电效应和介电系数在Tc附近及直流偏压下具有极大变化率的特性,故又称为场增强热效应。有的研究者也将铁电红外UFPA称为介电测辐射热计模式FPA[2],即在制备铁电传感器灵敏元的过程中,只测试其铁电电容温度系数(TCD)或薄膜介电系数温度系数(TeD),

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