PT／P（VDF—TrFE）复合膜及悬空结构热释电传感器研究

将溶胶－凝胶法制备的钛酸铅（ＰＴ）纳米粉粒掺入聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物［Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）］中，制成ＰＴ／Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）复合热释电敏感膜，提高其热释电优值和探测优值。用ＫＯＨ腐蚀硅衬底使ＰＴ／Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）敏感膜热释电传感器形成悬空结构。实验结果表明，掺入体积比为０．１２ＰＴ粉粒的ＰＴ／Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）敏感膜，比同样成膜条件的Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）膜的热释电优值提高２０％，探测优值提高３５％；悬空结构大大降低了热导，使传感器在低频段的电压灵敏度和电流灵敏度提高了１０倍以上。根据实验结果，提出了弱铁电体连续基体与铁电体颗粒均匀复合后，计算复合膜介电系数和热电系数的方法。     

铁电聚合物的性能及其应用

聚偏氟乙烯和它的共聚物Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ－ＴｅＦＥ）是铁电聚合物，表现出强的压电和热释电性能，由于它们具有良好的柔韧性和容易制成大面积的薄膜，因而在音频和超声传感器、生物医学传感器、机电换能器以及热释电和光学器件中具有重要的应用前景。在水听器，医用超声传感器和机器人探测器等领域已获得实际应用。     

PT／P（VDF—TrFE）复合材料的压电和热释电性能

采用压塑方法成功地制备了掺钙钛酸铅／偏氟乙烯与三氟乙烯共聚物Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）０－３型复合材料。对两种极化样品的方法进行了讨论，其一是仅仅让复合样品中的陶瓷极化，另一种是让两相均被极化，当陶瓷和聚合物在同一方向极化时，其二相的压电性能部分抵消，而热释电性能增强，因此，在一定的体积比下，陶瓷与聚合物复合材料存在热释电性而无压电性，最后，测量和讨论了样品的压电常数ｄ３３，厚度耦合系数ｋｒ和热释电系     

LATGS—PVDF热释电复合薄膜研究

研制了ＬＡＴＧＳ－ＰＶＤＦ热释电复合薄膜，测试分析了膜的介电和热释电性能．制膜过程中加极化电场使复合膜中ＬＡＴＧＳ晶粒的内偏场沿极化场取向，达到既具有好的热释电性又不退极化的目的．用这种复合膜研制的热释电探测器的探测率Ｄ＊（５００Ｋ，１０Ｈｚ）高达１．１２×１０８ｃｍ·Ｈｚ１／２·Ｗ－１．     

77K NMOSFET沟道热载流子注入效应

通过综合测试７７Ｋ和２９５Ｋ下先电子后空穴以及先空穴后电子注入时阈值电压和平带电压漂移以及Ｉ－Ｖ特性的蜕变，研究了ＮＭＯＳＦＥＴ中电荷俘获、界面态产生以及器件蜕变的低温特性和机制．提出的界面蜕变模型成功地解释了低温下ＮＭＯＳＦＥＴ热载流子增强蜕变的微观机制．     

聚偏氟乙烯压电薄膜的应用及国内发展动态

聚偏氟乙烯压电薄膜的应用及国内发展动态吴琼近年来，在压电功能材料中，有机压电材料发展得很快，特别是聚偏氟乙烯（ＰＶＯＦ）压电薄膜发展得尤为迅速，投放市场后倍受青睐。ＰＶＤＦ压电薄膜是一种具有良好的压电性能的高分子聚合物，它是一种以－ＣＨ＿２－ＣＦ＿２...     

有机铁电共聚物P(VDF-TrFE)铁电极化反转机理的STM研究

本文用一种改装了的ＳＴＭ技术,可以直接观察到聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）的共聚物Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）的铁电畴这一技术我们称之为“局域压电性”探测技术。通过测量有机铁电共聚物Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）样品的表面振动,我们可以村分辨出正、负和非振动畴,并记录了极化反转过程中畴结构的变化。实验结果可以用一个“非平衡的四阱势”模型来解释。     

0—3型压电陶瓷—聚合物复合材料的乘积性质

提出０－３型压电陶瓷－聚合物复合材料具有乘积性质，并基于复合材料的串联和并联模型进行了理论分析，分析表明，０－３型压电陶瓷－聚合物复合材料产生最大乘积效应的必要条件为两组元的体积分数约０．５左右，作为实例，分析了ＰＺＴ－ＰＶＤＦ、ＴＧＳ－ＰＶＤＦ和ＢＴ－ＰＶＤＦ热释电复合材料的实验结果，发现了增强热释电效应，结果与理论预测相符合。     

不同剂量BF^＋2注入多晶硅栅氟迁移特性的二次离子质谱分析

借助ＳＩＭＳ技术，系统地分析了８０ＫｅＶ，２．５×１０１４、５×１０１４、１×１０１５、２×１０１５和３×１０１５ｃｍ－２ＢＦ＋２注入多晶硅栅在９００℃、３０ｍｉｎ热退火条件下，氟在多晶硅栅中的分布剖面，并对氟在多晶硅和二氧化硅中的迁移特性进行了深入讨论。     

（Pb,La）TiO3铁电薄膜的制备及热释电性能研究

讨论了ＰＬＴ１５铁电薄膜的溶胶－凝胶制备技术,及ＰＬＴ薄膜的结构和电性能研究。结果表明,在Ｓｉ基片上成功地生长出钙钛矿型结构多晶铁电薄膜,在（１１１）Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ上外延生长出（１１１）ＰＬＴ１５铁电薄膜。溶胶－凝胶制备的ＰＬＴ１５铁电薄膜具有优良的热释电性能,其热释电系数ｐ为５．２５×１０－８Ｃｃｍ－２Ｋ－１,电压响应率优值ＦＶ达到０．７８×１０－１０Ｃｃｍ／Ｊ,探测率优值Ｆｍ为１．１３×１０－８Ｃｃｍ／Ｊ,适于制备热释电红外探测器     

微桥结构PZT厚膜红外探测器研究

利用KOH溶液腐蚀结合SF6气体干法刻蚀工艺制备了锆钛酸铅(PbZr0.3Ti0.7O3,PZT)厚膜热释电红外探测器,得到了器件Si基背面完全悬空的微桥绝热结构.使用由斩波器调制的黑体辐射,测试了探测器在低频段的电压响应率、噪声等效功率和探测率等参数.结果表明,探测器在调制频率为5.3 Hz时的电压响应率约为4.5×...     

锰钴镍氧薄膜热敏型多元红外探测器研制

通过光刻和湿化学腐蚀工艺,成功制作出规格为2×8的多元锰钴镍氧薄膜红外探测器件.测试表明,室温下锰钴镍氧薄膜材料负电阻温度系数达-3.8%K-1.10 Hz调制频率和±15 V电压偏置条件下,线列器件典型探测元黑体响应率为107 V/W,探测率为2×107cmHz1/2/W,8元器件响应不均匀度为5.9%.实验结果表明锰钴镍氧薄膜焦平面器件制备的可行性,有可能作为新型室温全波段探测器件得到应用.     

热释电薄膜单片式非致冷红外焦平面阵列的研究

采用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)技术,在Pt/Ti/SiO2/Si3N4/SiO2/Si基片上研制出具有优良热释电性能的BST,PLT和PZT铁电薄膜,它们是制备单片式非致冷红外焦平面阵列的优选探测材料。解决了制备热释电薄膜单片式非致冷红外焦平面阵列的关键技术,成功研制出8元、9元、10元线列和8×8元阵列,器件电压响应率(RV)达8.6×103V/W。     

多晶锗硅室温微测辐射热计线性阵列的研制

采用超高真空气相淀积系统 ( UHVCVD)制备了多晶锗硅薄膜 ( poly-Si0 .7Ge0 .3) ,研究了它的退火特性和电阻温度特性。将多晶锗硅薄膜电阻作为微测辐射热计的敏感元件 ,采用体硅微机械加工技术制作了 8× 1桥式微测辐射热计线性阵列 ,优化设计的微桥由两臂支撑 ,支撑臂的长和宽分别为 2 2 0 μm和 8μm,桥面面积为 80μm× 80μm。测试结果表明 ,在 773 K黑体源 8～ 1 4μm红外辐射下 ,调制频率为 3 0 Hz时 ,阵列中各单元的电压响应率为 6.2 3 k V/W～ 6.40 k V/W,探测率为 2 .2 4× 1 0 8cm Hz1 /2 W- 1～ 2 .3 3× 1 0 8cm Hz1 /2 W- 1 ,热响应时间为2 1 .2 ms～ 2 2 .1 ms,表明了器件具有较高的性能及较好的一致性。     

长波红外2048元线列碲镉汞焦平面器件

介绍了长波红外2048元线列碲镉汞焦平面器件的制备技术和达到的性能参数.探测器采用离子注入平面pn结制备光敏元,通过间接倒焊技术和读出电路互联,采用8个256元焦平面模块拼接2048元线列焦平面器件.光敏元的响应截止波长达到9.9μm,相应的RoA达到10Ωcm2,平均峰值探测率达到9.3×1010cmHz1/2 W-1,响应不均匀性为8%,有效光敏元率大干99.5%.     

新型量子光电探测器读出与显示

对一种响应近红外的新型量子光电探测器特性进行测试和分析,给出了2×8探测器阵列和读出电路的对接测试结果,设计初步的成像系统采集显示焦平面输出。探测器有一个-0.8V的阈值电压,偏压大于阈值电压后器件响应率远大于1A/W,且响应率随光照功率增大减小。2×8探测器阵列与设计的读出电路通过Si基板对接后在77K条件测试,读出电路的线性度好于99.5%,信噪比达到67dB,探测器偏压为-1.5V,积分时间为200μs时探测器率达到1.38×1010cmHz1/2/W,达到实际应用的要求。设计了数据采集卡和成像系统验证了对接样品的实用性。     

p-GaAs同质结太赫兹探测器的优化与性能

从提高p-GaAs同质结太赫兹探测器量子效率出发,在考虑温度和偏压等参数的影响后,优化了谐振腔增强的p-GaAs同质结太赫兹探测器的材料及结构参数,使探测器的量子效率提高到了17%.并计算了探测器的响应率、探测率和偏压、温度、光谱频率的关系,得到了最佳工作偏压(10~40 m V)、最佳工作温度(8 K)和最大探测率(4.1×1010cm Hz1/2/W).而通过施加一对匹配的反射镜来构造谐振腔的设计,所能获得的极限量子效率为26%,极限探测率和响应率分别为5.7×1010cm Hz1/2/W、25.9 A/W.     

128元非致冷氧化钒红外探测器的制作

采用新工艺在氮化硅衬底上制备了室温时电阻温度系数为 - 0 .0 2 1K-1的氧化钒薄膜 ,以此为基础 ,利用光刻和反应离子刻蚀工艺在硅衬底上制作了 12 8元氧化钒红外探测器 .为了降低探测器敏感元与衬底间的热导 ,设计制作了自支撑的微桥结构阵列 .测试结果显示探测器的响应率和探测率在 8～ 12 μm的长波红外波段处分别达到10 4V/W和 2× 10 8cmHz1/ 2 W-1.     

基于N-on-P结构的背照射延伸波长640×1线列InGaAs探测器

在N-on-P型In0.78Al0.22As/In0.78Ga0.22As外延材料上,采用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术制备了背照射640×1线列InGaAs探测器芯片,研究了探测器光电性能.结果表明,室温下单元器件响应截止波长和峰值波长分别为2.36μm和1.92μm,平均优值因子(R0A)为16.0Ω.cm2,峰值量子效率达到了37.5%;在1 ms积分时间下焦平面探测器平均峰值探测率达到了2.01×1011 cmHz1/2/W,响应非均匀性为8.77%,盲元率约为0.6%.     

Micromachined Uncooled IR Bolometer Linear Array Using VO2 Thin Films

Mixed vanadium oxide thin films, as VO₂ for the main composition are materials for uncooled microbolometer due to their high temperature coefficient of resistance (TCR) at room temperature. This paper describes the design and fabrication of 8-element linear array IR uncooled microbolometers using the films and micromachining technology. The characteristics of the array is investigated in the spectral region of 8–12 μm. The fabricated detectors exhibit responsivity of up to 10 KV/W, typical detectivity of 1.89×10⁸ cmHz^1/2/W, and thermal time constant of 11 ms, at 296 K and at a frequency of 30 Hz. Furthermore, The uncorrected response uniformity of the linear array bolometers is less than 20%.