鈦酸鍶鋇陶瓷熱釋電性能研究及紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著紅外技術(shù)、微電子技術(shù)和集成技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)熱釋電效應(yīng)及其應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，利用熱釋電效應(yīng)制成的各種電子器件目前已廣泛的應(yīng)用于軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門以及日常生活中各相關(guān)領(lǐng)域。作為熱釋電效應(yīng)載體的熱釋電材料已成為材料科學(xué)與微電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　 本文采用傳統(tǒng)固相燒結(jié)工藝制備了Ba0.8Sr0.2TiO3(BST)熱釋電陶瓷，主要研究工藝參數(shù)中預(yù)燒溫度和燒結(jié)溫度對(duì)BST熱釋電陶瓷微結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的影響，確定了最佳預(yù)燒溫

2、度和燒結(jié)溫度分別為1000℃和1290℃。在此工藝條件下制備的BST熱釋電陶瓷的體密度為5.96g/cm3；SEM測(cè)試結(jié)果顯示陶瓷結(jié)構(gòu)致密，氣孔較少；室溫時(shí)介電常數(shù)約為1678，介電損耗為0.0126，熱釋電系數(shù)為4771.69μC·m-2·K-1，熱釋電探測(cè)率優(yōu)值為1.09×10-4 C·m3/2·J-1·F-1/2。在優(yōu)化制備工藝參數(shù)的基礎(chǔ)之上，通過(guò)Cr和Mn摻雜來(lái)改善BST熱釋電陶瓷的微結(jié)構(gòu)，提高其熱釋電性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Cr和

3、Mn摻雜均能提高BST陶瓷的熱釋電系數(shù)，改善陶瓷的微結(jié)構(gòu)和熱釋電性能。當(dāng)Cr摻雜量為3wt％時(shí)，BST陶瓷的熱釋電系數(shù)為8940.33μC·m-2·K-1；當(dāng)Mn摻雜量為0.1wt％時(shí)BST陶瓷的熱釋電系數(shù)高達(dá)10372.0μ C·m-2·K-1。分析比較發(fā)現(xiàn)，Cr摻雜量為3wt％時(shí)BST陶瓷具有最佳熱釋電性能，其探測(cè)率優(yōu)值達(dá)到2.63×10-4 C·m3/2·J-1·F-1/2，完全能夠滿足熱釋電紅外探測(cè)器對(duì)熱釋電材料的要求。選用性能