高性能非制冷熱釋電紅外探測器的制備.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器的研制開展。首先使用sol-gel方法制備了高結晶性且熱釋電性能良好的P(VDF-TrFE)薄膜。其次對P(VDF-TrFE)鐵電聚合物薄膜激活場隨溫度的變化關系進行了系統(tǒng)的研究。然后根據(jù)表面等離子體共振技術，在器件中引入

2、光柵結構來提高器件對紅外光的吸收效率。最后，對高性能非制冷熱釋電探測器紅外焦平面的制作工藝進行了初步探索，得到了以下結果:
　　 (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，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)的分子構型的變化或者分子鏈的堆砌或重排等一些微觀

3、結構的改變，為研究P(VDF-TrFE)的極化反轉機理提供了實驗依據(jù)，對基于P(VDF-TrFE)的電子器件的設計和優(yōu)化，提供了有用的信息。
　　 (2)對小尺寸光柵器件的制作工藝進行了摸索，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的光柵結構器件，其對紅外光的吸收效率均高于等面積的非光柵結構器件，證明光柵結構可以提高器件對紅外光的吸收效率。
　　 (3)采用熱蒸發(fā)技術制