热释电器件及其制备方法、热释电发电机技术

技术编号:42244051 阅读:24 留言:0更新日期:2024-08-02 13:54
本公开实施例提供一种热释电器件及其制备方法、热释电发电机,属于电子器件和材料领域。热释电器件包括层叠设置的柔性基底、第一电极、铁电层、半导体层和第二电极;铁电层和半导体层构成异质结界面。本公开实施例提供的热释电器件制备简单、成本低、能够实现快速响应和输出大的热释电电流密度,有效提升热释电器件的输出性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电子器件和材料领域,具体地涉及一种热释电器件及其制备方法、热释电发电机


技术介绍

1、热释电效应自18世纪首次被观察到以来,一直是热力学和固体物理学研究的重要课题。热释电效应是指某些材料在温度变化时能产生电荷的现象,其核心原理是基于材料的极化特性:当材料处于温度梯度下时,其中的正负电荷会发生位移,导致材料内部产生电荷分离,这种电荷分离可以用来驱动电路或产生电力。

2、近年来,随着对新型功能材料和能源收集技术的不断研究,热释电效应在能量收集和传感器
受到了广泛关注。一是由于热释电材料具有良好的稳定性和低成本,其在能量收集和自供能系统中备受青睐。二是可以利用热释电材料在温度变化时产生的电信号来测量和监测温度变化情况,因此其在医疗、环境监测及工业自动化等领域的传感器技术中也发挥着重要作用。

3、传统的热释电效应在铁电陶瓷中产生,包括由温度变化引起的材料中正负电荷相对位移导致的极化强度变化(一级热释电效应)以及热膨胀和压电效应的复合作用(二级热释电效应)。然而,传统的热释电效应存在输出的电流密度小的问题,这限制了其在高性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热释电器件,其特征在于,包括层叠设置的柔性基底、第一电极、铁电层、半导体层和第二电极;

2.根据权利要求1所述的热释电器件,其特征在于,所述柔性基底为云母基底,所述第一电极的材料为镍酸镧,所述第二电极的材料为透明的氧化铟锡。

3.根据权利要求2所述的热释电器件,其特征在于,所述第二电极为阵列结构,所述阵列结构通过掩模版和磁控溅射方法制备,所述掩模版用于控制所述第二电极的沉积区域为等间距排列的方形区域。

4.根据权利要求1所述的热释电器件,其特征在于,所述铁电层的材料选自铁酸铋、钛酸钡、钛酸铋钠和锆钛酸铅中的至少一种,所述铁电层的厚度为10-20...

【技术特征摘要】

1.一种热释电器件,其特征在于,包括层叠设置的柔性基底、第一电极、铁电层、半导体层和第二电极;

2.根据权利要求1所述的热释电器件,其特征在于,所述柔性基底为云母基底,所述第一电极的材料为镍酸镧,所述第二电极的材料为透明的氧化铟锡。

3.根据权利要求2所述的热释电器件,其特征在于,所述第二电极为阵列结构,所述阵列结构通过掩模版和磁控溅射方法制备,所述掩模版用于控制所述第二电极的沉积区域为等间距排列的方形区域。

4.根据权利要求1所述的热释电器件,其特征在于,所述铁电层的材料选自铁酸铋、钛酸钡、钛酸铋钠和锆钛酸铅中的至少一种,所述铁电层的厚度为10-200nm;所述半导体层的材料选自二硫化钼和/或硒化锑,所述半导体层的厚度为50-600nm。

5.根据权利要求4所述的热释电器件,其特征在于,所述铁电层的材料为锆钛酸铅,厚度为20-50nm;所述半导体层的材料为硒化锑,厚度为200-500nm。

6.一种热释电器件的制备方法,其特征在于,该方法包括:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述铁电层的材料选自铁酸铋、钛酸钡、钛酸铋钠和锆钛酸铅中的至少一种,所述铁电层通过溶胶...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨亚韩笑
申请(专利权)人:北京纳米能源与系统研究所
类型:发明
国别省市:

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