基于熱釋電效應(yīng)的紅外敏感材料與傳感器
紅外傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療和環(huán)境等領(lǐng)域,其研發(fā)與生產(chǎn)水平關(guān)系到國家安全、國民經(jīng)濟(jì)和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。目前國內(nèi)對(duì)于熱釋電紅外傳感器的開發(fā)相對(duì)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(shù)國家掌握著熱釋電材料制備及器件開發(fā)的成熟技術(shù)。因此,國內(nèi)開發(fā)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(yīng)是指極化隨溫度改變的現(xiàn)象。當(dāng)溫度改變時(shí),極化發(fā)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(xiàn)自由電荷,它們?cè)诟浇臻g形成電場(chǎng),對(duì)帶電微粒有吸引或排斥作用。如果與外電路聯(lián)接,則可在電路中觀測(cè)到電流。熱釋電紅外傳感器是一種利用熱釋電效應(yīng)的溫度敏感性傳感器,其獨(dú)特的濾光片可以使人體發(fā)出的9~10μm的紅外光通過,不需要接觸人體就能檢測(cè)出人體輻射能量的不同及變化,并把它轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。通過將信號(hào)放大,就可以驅(qū)動(dòng)各種控制電路,可廣泛應(yīng)用在智能家居、智能控制、防盜報(bào)警等多種場(chǎng)景下。本成果獨(dú)立開發(fā)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(xué)
2022-11-03