微納材料在紅外探測(cè)器及應(yīng)變傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、近年來紅外探測(cè)器、傳感器在生產(chǎn)、生活中的作用越來越大，提高探測(cè)器、傳感器的性能一直是人們努力的目標(biāo)。本文中，我們以微納材料為基礎(chǔ)，構(gòu)筑了紅外探測(cè)器及應(yīng)變傳感器，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。本文取得的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)以PbTe單晶納米線作為紅外光敏元，構(gòu)建了金屬-半導(dǎo)體-金屬(MSM)接觸式紅外探測(cè)器原型器件，并測(cè)試了其紅外光電轉(zhuǎn)換性能，探討了光功率密度、偏壓、溫度等因素對(duì)該探測(cè)器的影響。研究結(jié)果表明，MSM結(jié)構(gòu)的PbTe納

2、米線的探測(cè)器具有小的暗電流，響應(yīng)時(shí)間在毫秒量級(jí)，比顆粒組成的同類型薄膜探測(cè)器快很多。我們認(rèn)為，探測(cè)器中相對(duì)的肖特基結(jié)在降低暗電流方面起重要作用。
　　(2)以不同形貌的PbTe為紅外光敏感元，制備了歐姆接觸式的紅外探測(cè)器，比較了這幾種紅外探測(cè)器的性能參數(shù)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在多種形貌中，樹枝分支結(jié)構(gòu)的PbTe具有最大的響應(yīng)度0.46AW-1和探測(cè)率3.5×109cm·Hz1/2·W-1，分別比歐姆接觸的PbTe納米線提高了兩個(gè)和一個(gè)量級(jí)。

3、我們認(rèn)為，分支結(jié)構(gòu)的分支部分有效地增大了光敏元的面積，進(jìn)而提高了紅外探測(cè)器的探測(cè)率。
　　(3)構(gòu)建了一種新型的電容式紅外探測(cè)器原型器件，并對(duì)其工作機(jī)理進(jìn)行了解釋。探索了Bi納米線在紅外探測(cè)器中的應(yīng)用前景。我們認(rèn)為，Bi納米線的帶隙可以通過改變納米線的直徑來改變，因此，基于Bi納米線構(gòu)筑的紅外探測(cè)器可以實(shí)現(xiàn)不同波段的紅外光的探測(cè)。
　　(4)制備了柔性聚苯胺/聚二甲基硅氧烷(PANI/PDMS)復(fù)合薄膜應(yīng)變傳感器。該傳感器具