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《电子科技大学》 2002年
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非制冷焦平面用热释电材料研究

杨文  
【摘要】: 热释电红外传感器具有成本低廉、无需制冷和对红外波长无选择性等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位。以热释电材料制备的非制冷焦平面已被证明具有与制冷型焦平面相竞争的优良性能,从而引起越来越多研究者的兴趣。本论文实验研究了焦平面用(Ba,Sr)TiO_3热释电陶瓷及BST/PVDF复合材料的特性,分析了晶粒尺寸对陶瓷材料热释电特性的影响,并探讨了利用复合工艺来制备焦平面用热释电薄膜的可能性。主要结论如下: 1.实验中首次采用微波处理的方法,对BST凝胶进行晶化处理制备陶瓷粉体,并对凝胶灼热演化过程进行了分析和研究,获得了颗粒尺寸约50nm的(Ba,Sr)TiO_3陶瓷粉体。分析表明,微波晶化过程也产生了中间相(Ba,Sr)CO_3和TiO_@,与传统晶化过程基本一致。该工艺可以在较短的时间内使凝胶完全转化为钙钛矿相,合成温度由1100℃降至900℃,所得到的粉体颗粒尺寸分布均匀,较传统固相合成法小一个数量级。 2.首次采用居里温度较低的(Ba,Sr)TiO_3纳米粉体,制备了不同体积比的BST/PVDF 0-3型复合热释电材料。实验分析表明,复合体的热释电优值因子F_D比BST陶瓷提高了约30%。复合膜的厚度以及陶瓷颗粒的尺寸都对复合体的介电和热释电特性存在影响。以这种方法制备的热释电材料有可能在红外焦平面的领域有广泛的应用前景。 3.微波烧结方法有效地抑制了晶粒长大,可以获得晶粒尺寸在1μm以内的(Ba,Sr)TiO_3致密陶瓷。实验中,在1300℃烧结15分钟就已经达到95%以上的相对理论密度,晶粒尺寸约为0.32μm。研究发现,晶粒尺寸在0.8μm附近,Ba_(0.80)Sr_(0.20)TiO_3陶瓷的四方率(c/a)存在一个极大值。 4.实验研究了不同晶粒尺寸条件下(Ba,sr)TiO_3陶瓷的介电特性。研究表明,晶粒尺寸在0.8μm附近时,室温下材料的介电常数存在一个峰值,且弥散指数具有极小值;粒径越小,介电温谱随频率变化的程度就越小,且对电场的稳定性越好。实验首次发现,微波烧结获得的细晶粒陶瓷的介电损耗远小于传统工艺制备的样品,这一特性对于制备低噪声、高探测率的热释电材料具有重要的应用价值。 5.首次对(Ba,Sr)TiO_3陶瓷热释电特性的晶粒尺寸效应进行了研究。实验表 电子科技大学博士学位论文 明,在无外置电场情况下,材料的热释电系数峰值随着晶粒尺寸的减小,在0.8 pm附近存在一个极大值,而后随晶粒尺寸的进一步减小而迅速减小。外场作用 下,热释电峰宽化并有所下降,峰位向高温处移动。晶粒尺寸小的样品在偏场 作用下热释电系数变化较小。晶粒尺寸为 0.8 P m的 Ba*石n。。Tio。陶瓷样品具有 最高的优值因子F。,且对电场有较好的稳定性,是热释电焦平面用的理想材料。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TN215

【引证文献】
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1 王渤;热释电复合材料极化工艺研究[D];华中科技大学;2009年
2 卢琳;P(VDF-TrFE)基无铅热释电复合材料研究[D];华中科技大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙志君;红外焦平面阵列技术的发展现状[J];半导体光电;2000年S1期
2 刘少波,刘梅冬,曾亦可,夏冬林,黄焱球,李军,郭明金;非致冷热电型红外焦平面阵列用探测材料的研究进展[J];材料导报;2000年10期
3 殷福星,谷南驹;铁电体陶瓷的晶体结构及介电特性[J];材料科学与工程;1995年02期
4 肖定全;;铁电重要应用领域——铁电薄膜器件[J];国际学术动态;1998年01期
5 栾伟玲,高濂,郭景坤;超细BaTiO_3陶瓷晶粒尺寸对介电性能的影响[J];硅酸盐学报;1999年01期
6 曾华荣,霍翠凤,姚春华,金绮华,孙大志,林盛卫;溶胶-凝胶法制备Ba_xSr_(1-x)TiO_3热释电陶瓷材料[J];无机材料学报;1999年01期
7 栾伟玲,高濂,郭景坤;细晶粒BaTiO_3陶瓷的微结构及介电性能测试[J];无机材料学报;2000年06期
8 张磊,钟维烈,彭毅萍,王玉国;钛酸锶钡的铁电相变与晶胞体积的关联[J];物理学报;2000年07期
9 李青莲,陈维,陈寿田,惠春;纳米晶钛酸钡粉体制备及陶瓷烧结性能的研究[J];压电与声光;2000年01期
10 朱嘉林,王丽坤,张福学;0-3型压电复合材料的硬球无规堆积模型[J];压电与声光;2000年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱盈权,谌贵辉,李长全;高纯BaTiO_3的生产现状[J];四川有色金属;2005年03期
2 金力成;金波;;金属薄膜的质量造成电阻器失效的分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年05期
3 孟影;金绍维;;La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3外延膜厚度引起的电阻率变化[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期
4 费逸伟,于贤福,唐卫红,朱焕勤,赵纪平;SiC精细陶瓷抗激光加固材料的研究[J];兵器材料科学与工程;2001年01期
5 李波,吴小清,姚熹;多层热释电薄膜红外探测器的PSPICE模型[J];半导体光电;2001年06期
6 闫金良;低翘曲度ITO透明导电膜玻璃的工艺研究[J];半导体光电;2004年05期
7 刘爽,杨亚培,刘永智,李华高;Ti微测辐射热计关键技术分析[J];半导体光电;2005年01期
8 陈蒲生,张昊,冯文修,刘剑,刘小阳,王锋;PECVD法低温形成SiO_xN_y介质膜的俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析[J];半导体技术;2002年07期
9 阳启明,张剑铭,杨道虹,徐晨,沈光地;MEMS技术在非制冷红外探测器中的应用[J];半导体技术;2004年10期
10 成传品;唐明华;叶志;钟向丽;郑学军;周益春;;(Bi,Yb)_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的制备[J];半导体技术;2006年08期
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1 田晓宝;杨新华;操卫忠;;不同应变率条件下铁电体180°畴结构的力学行为模拟[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
2 宁永功;刘爽;杨忠孝;詹思瑜;廖思舜;李华高;;非致冷红外探测用VO_x薄膜XPS价带谱研究[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
3 刘爽;宁永功;赵凯生;刘永智;李华高;熊平;;室温红外探测用VO_x薄膜的工艺研究[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
4 王东;路建军;齐宏进;;防水透湿织物上碳氟膜的纳米结构及均匀性的初步研究[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年
5 胡动力;曾令可;刘平安;税安泽;王慧;刘艳春;李谦;;Pr_2O_3取代Sm_2O_3对CLST微波介质陶瓷介电性能的影响[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2005学术年会论文专辑[C];2005年
6 赵国林;黄俊;汪涛;;放电等离子烧结钛酸钡陶瓷的碳污染及脱碳工艺研究[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2006学术年会论文专辑(下)[C];2006年
7 杨云志;冉均国;郑昌琼;;磁控溅射制备类金刚石膜生物材料的工艺与性能的研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
8 李艳霞;姚熹;张良莹;;国内外水热法钛酸钡性能的对比研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
9 曾武贤;谢泉;梁艳;张晋敏;肖清泉;杨吟野;任学勇;;不同溅射气压对β-FeSi_2形成的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
10 刘伟华;翟学良;宋双居;;溶胶-凝胶法制备钛酸钡陶瓷纤维[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
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1 赵越;煤矿提升容器激光定位系统设计[D];山东科技大学;2010年
2 赵缨慰;900nm~1100nm抗激光损伤高反射膜的研究[D];长春理工大学;2010年
3 王博;辐射桥面发射激光器工艺与测试[D];长春理工大学;2010年
4 位永平;非晶InSb探测器材料光电特性研究[D];长春理工大学;2010年
5 张瑞丽;太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2010年
6 贾林涛;折射率调制光纤气体传感系统设计与研究[D];郑州大学;2010年
7 郭东歌;基于LPFGs氢敏探测器的研究[D];郑州大学;2010年
8 侯建伟;电子型铁电体的介电调谐性的研究[D];湘潭大学;2010年
9 王芳;Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电纳米管的制备与表征[D];湘潭大学;2010年
10 项尚;BaTiO_3、SrTiO_3及Ba_(1-x)Sr_xTiO_3纳米材料的制备研究[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
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1 汪涛,贾功贤,袁祥辉;非致冷微测热辐射计阵列的设计[J];半导体光电;2001年02期
2 祝晓笑;刘昌举;蒋永富;;格雷码在焦平面CMOS读出电路中的应用[J];半导体光电;2009年04期
3 孙志君,刘俊刚,欧代永;红外焦平面阵列技术新军事装备应用[J];传感器世界;2004年11期
4 李发明;熊平;;焦平面阵列读出电路研究和应用[J];传感器世界;2007年01期
5 刘少波,刘梅冬,曾亦可,夏冬林,黄焱球,李军,郭明金;非致冷热电型红外焦平面阵列用探测材料的研究进展[J];材料导报;2000年10期
6 何伟;焦斌斌;薛惠琼;欧毅;陈大鹏;叶甜春;;非制冷红外焦平面阵列进展[J];电子工业专用设备;2008年05期
7 刘世建,徐重阳,曾祥斌;非致冷红外焦平面阵列用探测材料[J];电子元件与材料;2002年10期
8 刘栋;姜胜林;仝金雨;金学淼;;拉伸工艺对PVDF薄膜形貌与结构的影响[J];电子元件与材料;2007年03期
9 朱嘉林,王丽坤,李万忠,张福学;0-3型压电复合材料的电晕放电极化[J];电子元件与材料;1998年04期
10 陈勇,皮德富,周士源;红外焦平面阵列CMOS读出集成电路的研制[J];电子工程师;2000年09期
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1 于冬;非致冷红外焦平面读出电路噪声分析[D];电子科技大学;2004年
2 刘冰;BNT基无铅压电陶瓷材料的制备与电性能的研究[D];陕西师范大学;2007年
3 仝金雨;锆钛酸铅有机复合热释电材料的制备及性能研究[D];华中科技大学;2006年
4 付晶晶;医用脉搏数据采集系统芯片的设计[D];北方工业大学;2008年
5 任斌;短波红外成像光谱仪电子学关键技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
【二级参考文献】
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1 杨亚生;测辐射热计红外焦平面列阵[J];半导体技术;1999年02期
2 孙志君;红外焦平面阵列技术的发展现状与动向[J];传感器世界;1997年11期
3 孙志君;红外焦平面阵列技术的商用前景展望[J];传感器世界;1999年01期
4 孙志君;非致冷红外焦平面阵列技术[J];传感器世界;2000年02期
5 邵式平,肖绍泽,邵康;国外长波红外焦平面列阵现状[J];电子器件;1998年04期
6 贾正根;红外摄像器件最近动向[J];光电子技术;1998年02期
7 王世敏,张刚升,李佐宜,张端明;KTa_(0.55)Nb_(0.45)O_3薄膜的介电和铁电及热释电性能研究[J];硅酸盐学报;1999年06期
8 刘瑞斌,林盛卫,瞿翠凤,姚春华,金绮华,林猷慎,张毓荣;红外焦平面列阵热成像用陶瓷热释电材料的研制[J];硅酸盐学报;1995年03期
9 王丽坤,张福学,钟玲,邹小平;PbTiO_3-F_24压电复合材料的研究[J];压电与声光;1996年06期
10 陈王丽华,蔡忠龙;PT/P(VDF-TrFE)复合材料的压电和热释电性能[J];压电与声光;1997年04期
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1 杜善义;吴林志;;复合材料的细观力学研究[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年
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1 邵秀梅;马学亮;于月华;方家熊;;基于弛豫铁电单晶的热释电焦平面研究[J];光电工程;2011年02期
2 吴诚,苏君红,潘顺臣,冯生荣,金伟其,高稚允;非制冷红外焦平面技术述评(下)[J];红外技术;1999年02期
3 金伟其,刘广荣,高稚允;非制冷焦平面红外探测器的双波段成像理论[J];电子学报;2000年05期
4 张维力;欧洲非制冷焦平面红外热像仪组件进入中国市场[J];激光与红外;2001年01期
5 杜玉杰;非制冷红外焦平面阵列最新进展[J];滨州师专学报;2003年02期
6 ;上海技物所承担的非制冷红外焦平面热像仪项目通过验收[J];红外;2001年07期
7 苏吉儒,魏建华,庄继胜;赴向21世纪的非制冷热成像技术[J];红外与激光工程;1999年03期
8 阳启明,张剑铭,杨道虹,徐晨,沈光地;MEMS技术在非制冷红外探测器中的应用[J];半导体技术;2004年10期
9 李颖文,易新建,何兆湘,罗艳;320×240红外焦平面阵列驱动电路的小型化设计研究[J];红外与激光工程;2001年03期
10 ;微型飞行器用非制冷红外传感器[J];军民两用技术与产品;2001年02期
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1 邵秀梅;马学亮;于月华;方家熊;;基于弛豫铁电单晶的热释电焦平面研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 郭良贤;王海涛;;非制冷长波红外变焦光学系统设计[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
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4 姜胜林;谢甜甜;曾亦可;李元昕;;Sol-Gel技术制备PST铁电薄膜及其电性能研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
5 程瑶;袁祥辉;;热释电红外焦平面阵列驱动电路的设计[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
6 许中华;方家熊;;InGaAs焦平面MTF测试系统研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 杨彪;颜夕宏;;红外焦平面阵列读出电路设计[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
8 甄德根;吴志明;杨砚;蒋亚东;;基于数字滤波技术的红外焦平面非均匀校正算法[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
9 蔡毅;;非制冷红外成像技术及其应用[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
10 许中华;王敬;赵龙成;王培纲;方家熊;;用于短波红外焦平面MTF测量的全反光学系统研制[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
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1 龙跃;大立科技(002214)[N];中国证券报;2008年
2 北京 闫飞;SNS-200P1人体红外热释电门铃报警器[N];电子报;2004年
3 水秋;选择,决定成败[N];中国摄影报;2006年
4 李健勇;新钢成功实施炉顶红外热图像仪技术[N];中国冶金报;2008年
5 大时代投资 王瞬;新股最佳申购策略[N];证券日报;2008年
6 华北光电技术研究所 陈苗海 所洪涛;红外热成像市场高速增长 核心器件成瓶颈[N];中国电子报;2006年
7 田京辉;走向平民的617[N];中国摄影报;2006年
8 兔兔鱼、泡泡糖;玩转数码相机之解读数码照片[N];中国电脑教育报;2002年
9 广发证券 惠毓伦;大立科技 红外热像仪行业领先[N];证券时报;2008年
10 中国光学光电子行业协会 韩建忠 王琳 吕玉华;我国光电子产业发展方兴未艾[N];中国电子报;2004年
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1 杨文;非制冷焦平面用热释电材料研究[D];电子科技大学;2002年
2 隋修宝;非制冷凝视热像仪成像理论以及关键技术研究[D];南京理工大学;2009年
3 贾功贤;基于VI的IRFPA ROIC参数测试及热释电FPA凝视成像技术研究[D];重庆大学;2001年
4 张晓飞;基于DSP的红外焦平面阵列非均匀性校正技术研究[D];重庆大学;2002年
5 程腾;基于MEMS技术的光学读出非制冷红外成像系统研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 张智;红外焦平面阵列新结构高性能CMOS读出电路研究[D];重庆大学;2003年
7 刘成康;红外焦平面阵列CMOS读出电路研究[D];重庆大学;2001年
8 刘爽;红外焦平面阵列用超薄PtSi/P-Si结构的优化[D];电子科技大学;2001年
9 代少升;红外焦平面阵列实时非均匀性校正研究[D];重庆大学;2004年
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1 刘宇;氧化钒非制冷红外焦平面电路的分析与设计[D];电子科技大学;2004年
2 刘晔 ;非制冷红外焦平面热成像测温系统的研究[D];南京理工大学;2003年
3 金炎胜;非制冷红外图像预处理系统的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 薛联;128×128热释电红外焦平面阵列的参数测试和联调实验[D];重庆大学;2003年
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6 于冬;非致冷红外焦平面读出电路噪声分析[D];电子科技大学;2004年
7 薛惠琼;非制冷红外探测器及其读出电路的研究[D];长春理工大学;2009年
8 刘磊;非制冷长波红外干涉光谱成像仪的成像电路设计[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年
9 孙鹏飞;焦平面信号实时处理技术[D];西安电子科技大学;2001年
10 唐绩;微测辐射热计非均匀性测试及校正技术研究[D];南京理工大学;2004年
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