高性能非制冷熱釋電紅外探測(cè)器的制備.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物因具有良好的熱釋電性、鐵電性、壓電性、電熱效應(yīng)等性能，可以將其用于大面積集成紅外焦平面陣列的研制。本論文的工作主要圍繞著基于P(VDF-TrFE)聚合物薄膜的高性能非制冷熱釋電紅外探測(cè)器的研制開展。首先使用sol-gel方法制備了高結(jié)晶性且熱釋電性能良好的P(VDF-TrFE)薄膜。其次對(duì)P(VDF-TrFE)鐵電聚合物薄膜激活場(chǎng)隨溫度的變化關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。然后根據(jù)表面等離子體共振技術(shù)，在器件中引入

2、光柵結(jié)構(gòu)來提高器件對(duì)紅外光的吸收效率。最后，對(duì)高性能非制冷熱釋電探測(cè)器紅外焦平面的制作工藝進(jìn)行了初步探索，得到了以下結(jié)果:
　　 (1)采用sol-gel法制備P(VDF-TrFE)鐵電薄膜，其熱釋電系數(shù)的值隨溫度的升高而呈上升趨勢(shì)，介于20.8-33.1μC/m2K之間，熱釋電性能良好。P(VDF-TrFE)鐵電薄膜激活場(chǎng)α的值隨溫度的變化而變化的行為反映了P(VDF-TrFE)的分子構(gòu)型的變化或者分子鏈的堆砌或重排等一些微觀

3、結(jié)構(gòu)的改變，為研究P(VDF-TrFE)的極化反轉(zhuǎn)機(jī)理提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，對(duì)基于P(VDF-TrFE)的電子器件的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提供了有用的信息。
　　 (2)對(duì)小尺寸光柵器件的制作工藝進(jìn)行了摸索，獲得了較好的工藝參數(shù)，成功制備出周期為6μm、8μm、10μm、16μm、24μm和32μm的光柵結(jié)構(gòu)器件，其對(duì)紅外光的吸收效率均高于等面積的非光柵結(jié)構(gòu)器件，證明光柵結(jié)構(gòu)可以提高器件對(duì)紅外光的吸收效率。
　　 (3)采用熱蒸發(fā)技術(shù)制