襯底材料電阻微測計技術(shù)采用納米技術(shù)工藝構(gòu)建
電阻微測輻射熱計
電阻微測輻射熱計因為吸收輻射能量而使器件的溫度發(fā)生變化,
此時敏感器件的電阻會隨之變化。微測輻射熱計包括一個在襯底上
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)作為探測器的電阻單元。探測器的結(jié)
構(gòu)設(shè)計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。微測輻射熱計探測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。
鐵電探測器檢測溫度變化所導(dǎo)致的材料的電極化的變化。鐵電探測
器的輸出正比于輸入輻射通量的變化率,如果場景的輻射通量不變
化,則信號將消失。采用鐵電探測器的傳感器依賴于場景的運(yùn)動,
或者需要一個器件對入射信號“斬光”,使場景輻射通量與基準(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可以測量為一個電壓,這就形成了一個將傳感
器材料當(dāng)作介電材料的電容。在恒定的溫度下,極化是通過在材料
的表面的運(yùn)動的電荷均衡的,當(dāng)塊的溫度變化時,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
跨探測器的電容結(jié)構(gòu)處的電流會引起電壓的變化。僅在溫度變化時
才能觀察到電壓的變化,因此必須對溫度進(jìn)行時間調(diào)制以產(chǎn)生靜態(tài)
的場景的輸出,這可以通過對信號進(jìn)行機(jī)械斬光或使圖像跨探測器
運(yùn)動來實現(xiàn)。
在略低于居里溫度時,鐵電效應(yīng)最大,探測器經(jīng)常工作在這一
工作點。必須注意不要超過居里溫度,因為超過這一溫度時會喪失
極性。極性喪失是一種瞬時效應(yīng),但器件必須重新偏轉(zhuǎn)(在高溫時
采用高的場強(qiáng))。
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