襯底材料電阻微測(cè)計(jì)技術(shù)采用納米技術(shù)工藝構(gòu)建
電阻微測(cè)輻射熱計(jì)
電阻微測(cè)輻射熱計(jì)因?yàn)槲蛰椛淠芰慷蛊骷臏囟劝l(fā)生變化,
此時(shí)敏感器件的電阻會(huì)隨之變化。微測(cè)輻射熱計(jì)包括一個(gè)在襯底上
的與襯底材料熱隔離的薄的吸收性金屬或半導(dǎo)體層??梢圆捎枚喾N
不同的材料(從金屬到半導(dǎo)體)作為探測(cè)器的電阻單元。探測(cè)器的結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)要使吸收的輻射能量及其引起的溫升最大,且使到襯底的熱
損耗最小。微測(cè)輻射熱計(jì)探測(cè)器單元采用納米技術(shù)工藝構(gòu)建,使其
具有非常好的熱性能。
熱釋電探測(cè)器
在多種不同的材料中發(fā)現(xiàn)了熱釋電效應(yīng),但鐵電材料最常采用。
鐵電探測(cè)器檢測(cè)溫度變化所導(dǎo)致的材料的電極化的變化。鐵電探測(cè)
器的輸出正比于輸入輻射通量的變化率,如果場(chǎng)景的輻射通量不變
化,則信號(hào)將消失。采用鐵電探測(cè)器的傳感器依賴于場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng),
或者需要一個(gè)器件對(duì)入射信號(hào)“斬光”,使場(chǎng)景輻射通量與基準(zhǔn)輻
射通量交替呈現(xiàn)。
鐵電效應(yīng)是在鈦酸鍶鋇、鈮酸鍶鋇、鉭酸鋰和鈦酸鉛等材料中
發(fā)現(xiàn)的。這些材料具有自發(fā)的內(nèi)部極化,當(dāng)在材料塊的反面上放置
的電極上施加電壓時(shí)可以測(cè)量為一個(gè)電壓,這就形成了一個(gè)將傳感
器材料當(dāng)作介電材料的電容。在恒定的溫度下,極化是通過(guò)在材料
的表面的運(yùn)動(dòng)的電荷均衡的,當(dāng)塊的溫度變化時(shí),材料的極化變化
導(dǎo)致表面電荷的瞬間變化,并產(chǎn)生微小的電流以恢復(fù)電荷,出現(xiàn)在
跨探測(cè)器的電容結(jié)構(gòu)處的電流會(huì)引起電壓的變化。僅在溫度變化時(shí)
才能觀察到電壓的變化,因此必須對(duì)溫度進(jìn)行時(shí)間調(diào)制以產(chǎn)生靜態(tài)
的場(chǎng)景的輸出,這可以通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行機(jī)械斬光或使圖像跨探測(cè)器
運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在略低于居里溫度時(shí),鐵電效應(yīng)最大,探測(cè)器經(jīng)常工作在這一
工作點(diǎn)。必須注意不要超過(guò)居里溫度,因?yàn)槌^(guò)這一溫度時(shí)會(huì)喪失
極性。極性喪失是一種瞬時(shí)效應(yīng),但器件必須重新偏轉(zhuǎn)(在高溫時(shí)
采用高的場(chǎng)強(qiáng))。
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