【技术实现步骤摘要】
一种平面结构的电场传感器及其制备方法
本专利技术涉及电场传感器领域,具体地说,特别涉及到一种平面结构的电场传感器及其制备方法。
技术介绍
非线性介电材料在电场作用下发生极化,极化强度随电场变化,极化和外加电场具有非线性关系,根据这一性质,利用非线性介电材料可以制造电容可调的电容器,还可以实现电场传感。一般铁电体都是非线性介电材料,其中锆钛酸铅(PZT)和钛酸钡锶(BST)的应用较广泛。以BST为例说明,优点包括没有疲劳退化的问题;不含铅,符合环境标准;介电常数可达1000到4000,且介电性能可调,介电损耗小(tanδ<0.01)。击穿场强高(Eb≈3kV/mm);居里温度Tc在-233到120℃之间可调,满足常温工作温度等。铁电材料的高介电性质在用于直接测量电场时存在弊端。将铁电材料直接放置在空间电场E0中,材料两端产生异号的极化电荷,材料内部形成与原电场方向相反的退极化场Ed,其大小与介电常数成正比,使得作用到材料内部的电场(称为有效场)小于甚至是远小于E0,因此铁电材料特性对于空间电场的敏感度不显著。有技术提出可增大材料的长宽比,进而减小退极化因子。但只能在 ...
【技术保护点】
1.一种平面结构的电场传感器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)采用绝缘材料制作不导电衬底(1‑1),并在所述不导电衬底(1‑1)上贴合一层非线性介电材料(1‑2);2)根据预先确定的叉指电极参数,在所述非线性介电材料(1‑2)表面设置至少若干组第一电极导体(1‑3)和第二电极导体(1‑5),并在所述第一电极导体(1‑3)和第二电极导体(1‑5)上涂覆绝缘层或沉金处理,形成保护层(1‑4);所述第一电极导体(1‑3)、第二电极导体(1‑5)和保护层(1‑4)组成叉指电极;3)在相邻的叉指电极间设置传感电极(1‑6),采用屏蔽盒(1‑9)将所述的不导电衬底(1‑1)、非 ...
【技术特征摘要】
1.一种平面结构的电场传感器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)采用绝缘材料制作不导电衬底(1-1),并在所述不导电衬底(1-1)上贴合一层非线性介电材料(1-2);2)根据预先确定的叉指电极参数,在所述非线性介电材料(1-2)表面设置至少若干组第一电极导体(1-3)和第二电极导体(1-5),并在所述第一电极导体(1-3)和第二电极导体(1-5)上涂覆绝缘层或沉金处理,形成保护层(1-4);所述第一电极导体(1-3)、第二电极导体(1-5)和保护层(1-4)组成叉指电极;3)在相邻的叉指电极间设置传感电极(1-6),采用屏蔽盒(1-9)将所述的不导电衬底(1-1)、非线性介电材料(1-2)、叉指电极、传感电极(1-6)封装,将传感电极(1-6)通过导线(1-7)与位于屏蔽盒(1-9)外部的电荷收集器(1-8)连接。2.根据权利要求1所述的平面结构的电场传感器的制备方法,其特征在于,所述第一电极导体(1-3)、第二电极导体(1-5)和传感电极(1-6)通过溅射工艺制作。3.一种采用权利要求1所述制备方法制造的电场传感器,其特征在于,包括屏蔽盒(1-9),在所述屏蔽盒(1-9)内设置有不导电衬底(1-1)、以及与不导电衬底(1-1)贴合的非线性介电材料(1-2),在所述非线性介电材料(1-2)表...
【专利技术属性】
技术研发人员:文玉梅,李平,卞雷祥,郑文静,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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