基于熱釋電效應的紅外敏感材料與傳感器
紅外傳感器廣泛應用于工業、醫療和環境等領域,其研發與生產水平關系到國家安全、國民經濟和環保事業的發展。目前國內對于熱釋電紅外傳感器的開發相對落后,其核心敏感材料的制備更是少之又少。以日本、美國為主的少數國家掌握著熱釋電材料制備及器件開發的成熟技術。因此,國內開發高性能熱釋電紅外傳感核心敏感材料顯得格外重要。
熱釋電效應是指極化隨溫度改變的現象。當溫度改變時,極化發生變化,原先的自由電荷不能再完全屏蔽束縛電荷,于是表面出現自由電荷,它們在附近空間形成電場,對帶電微粒有吸引或排斥作用。如果與外電路聯接,則可在電路中觀測到電流。熱釋電紅外傳感器是一種利用熱釋電效應的溫度敏感性傳感器,其獨特的濾光片可以使人體發出的9~10μm的紅外光通過,不需要接觸人體就能檢測出人體輻射能量的不同及變化,并把它轉換成電壓信號輸出。通過將信號放大,就可以驅動各種控制電路,可廣泛應用在智能家居、智能控制、防盜報警等多種場景下。本成果獨立開發高性能熱釋電紅外敏感材料及傳感器,如下圖所示:
華中科技大學
2022-11-03