超薄膜紅外熱釋電探測器的製作方法

2023-07-23 00:40:06

專利名稱：超薄膜紅外熱釋電探測器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬紅外探測領域。
已有的紅外探測器由外殼內裝有前吸收層、前電極、膜及後電極等四層構成。通過前置放大器，接後置信號處理系統。如目前較為流行的高分子膜探測器，聚偏二氟乙烯(PVF2)膜的上表面鍍石墨電極、即前電極，下表面亦鍍金屬電極，即後電極，前電極表面再鍍有吸收材料即前吸收層。這種紅外探測器由於膜厚一般不低於10μm，如進一步降低膜厚會造成膜平面方向上的均勻程度差，製備工藝困難，在極化時極易擊穿以致報費；又由於前吸收層加前電極為雙層導至厚度增加，造成熱容大。也是由於高分子探測器厚度大，所以響應時間長，靈敏度低。特別用於熱釋電熱象探測時要求均勻程度高，厚膜結構探測器進一步受到限制。
本實用新型的目的是針對已有技術的缺點進行結構上的改進，以適應快響應和用於熱釋電熱象探測要求。
本實用新型的超薄膜紅外熱釋電探測器由熱釋電膜，其上，下分別鍍有前電極和後電極，後電極鍍在樹脂襯底上。即本實用新型有四層結構從上至下為前電極、熱釋電膜、後電極和襯底。將四層結構裝入外殼，兩電極接前置放大器再接後置信號處理系統。
本實用新型的具體結構由

圖1、圖2給出。圖1為超薄膜紅外熱釋電探測器外形示意圖；圖2為超薄膜紅外熱釋電探測器結構示意圖。
圖1、圖2中 1是熱釋電膜，2是前電極，3是後電極，4是襯底，5是前置放大器，6是外殼。兩箭頭表示接後置信號系統。熱釋電膜1選擇適當材料製作，其厚度在20nm～1μm之間，其製備過程中使雙親性分子的多個單分層以固定的極性固化在膜中。所以成膜後，已經極化好，不需再極化。而且膜平面上均勻。前電極2是用CVD方法將石墨類導電材料沉積在熱釋電膜1上，厚約為1μm。其即可以作為前電極2又可作為紅外吸收材料。後電極3是採用金屬膜(CVD方法鍍)。襯底4採用樹脂材料(如PEEK或PVF2)，其用途是在熱釋電膜1製備過程中的支撐體，由於這種支撐體在熱釋電探測時會增加探測器的熱容因而採用1μm薄樹脂為襯底，這種襯底對探測器熱容的影響最小。
本實用新型的功能是可以對紅外輻射進行熱釋電探測，由於其特殊的超薄結構，使得在紅外熱釋電探測時，探測器自身熱容大為降低，導致響應時間加快，靈敏度提高。而且超薄膜紅外熱釋電探測器可以製作成透過式，全吸收式，這取決於外形製備。另外其製造較簡便，使用方便，耐用，不需製冷。光譜響應範圍寬。是較為理想的紅外熱釋電探測器件。
權利要求1.一種超薄膜紅外熱釋電探測器，由外殼6、前電極2、後電極3及夾在兩電極間的膜所構成，其特證在於，所說的膜是已被極化好的熱釋電膜1，其厚度為20nm～1μm間；後電極3鍍在樹脂襯底底4上。
2.按照權利要求1所述的超薄膜紅外熱釋電探測器，其特徵在於省去了前電極2表面上的吸收材料，即前吸收層，將原有技術的電極和吸收層改由一種物質的一層結構。
專利摘要超薄膜紅外熱釋電探測器屬紅外探測領域的器件。其主要結構按順序分為前電極2、熱釋電膜1、後電極3及樹脂襯底4，共四層結構，前電極2同時作為紅外吸收層。由於本實用新型的特殊超薄結構，自身熱容低，探測時響應時間加快，光譜範圍寬，靈敏度高。不同外形製備，本實用新型可製成透明式、全吸收式等。使用中，不需製冷，方便耐用。
文檔編號G01N27/26GK2128738SQ92208268
公開日1993年3月24日 申請日期1992年4月26日 優先權日1992年4月26日
發明者楊鈞, 湯大新, 王融, 王卉, 董璽娟 申請人:吉林大學