襯底材料電阻微測計技術采用納米技術工藝構建
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體層。可以采用多種
不同的材料(從金屬到半導體)作為探測器的電阻單元。探測器的結
構設計要使吸收的輻射能量及其引起的溫升較大,且使到襯底的熱
損耗較小。微測輻射熱計探測器單元采用納米技術工藝構建,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現了熱釋電效應,但鐵電材料較常采用。
鐵電探測器檢測溫度變化所導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輻
射通量交替呈現。
鐵電效應是在鈦酸鍶鋇、鈮酸鍶鋇、鉭酸鋰和鈦酸鉛等材料中
發現的。這些材料具有自發的內部極化,當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
的表面的運動的電荷均衡的,當塊的溫度變化時,材料的極化變化
導致表面電荷的瞬間變化,并產生微小的電流以恢復電荷,出現在
跨探測器的電容結構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,因此必須對溫度進行時間調制以產生靜態
的場景的輸出,這可以通過對信號進行機械斬光或使圖像跨探測器
運動來實現。
在略低于居里溫度時,鐵電效應較大,探測器經常工作在這一
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,但器件必須重新偏轉(在高溫時
采用高的場強)。