一种铁电隧道结室温红外探测器制造技术

本实用新型专利技术公开一种铁电隧道结室温红外探测器。其特征在于，器件结构自下而上依次为是衬底、金属底电极、铁电功能层和半透金属上电极。器件制备步骤是在柔性薄膜衬底表面蒸发或溅射金属作为底电极，然后在底电极表面运用LB法生长厚度1-6纳米PVDF基聚合物薄膜作为铁电功能层，随后在铁电功能层上运用蒸发或溅射方法制备金属上电极形成铁电隧道结，最后减薄衬底。器件是通过通入微小恒定电流，光照下测量电极两端电压实现红外探测。该探测器具有根据应用环境和探测目标的需求温度系数大小与极性可调，无需对入射辐射调制等特性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种非制冷红外探测器技术，具体指一种铁电隧道结室温红外探测器。
技术介绍
红外探测技术是对红外辐射感知输出的技术， 可广泛应用于国防、航天、医学、生产监控等众多领域。基于铁电材料的热释电红外探测器在上世纪90年代就已经商业化。但在近10年，铁电红外焦平面探测器受到基于氧化钒材料的微测辐射热红外焦平面探测器的严峻挑战一是铁电探测器最小灵敏元只能做到50微米，而氧化钒、非晶硅等微测辐射热计灵敏元目前已经做到15微米，这就使得后者的焦平面分辨率大大优于前者；二是铁电探测器工作是交流模式，需要使用光学斩波器对入射红外辐射进行调制，而微测辐射热计不需要，使得后者的成本和可靠性高于前者。这样的结果源自于两种器件探测原理不同铁电探测器灵敏元采用的是电容器结构，对于红外辐射响应输出的可测物理量是有光照时参比无光照时电容器电荷量的变化，因此需要对入射光进行调制。电荷密度是由铁电极化性质决定的，因此总的电荷量变化正比于面积，随着灵敏元面积变小，可测的电荷量变小，因此需要在探测器的灵敏度与分辨率之间折中，因此限制了探测器的分辨率；而氧化钒等辐射热计的灵敏元单元为纯电阻，电阻值大小直接反应辐射温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁电隧道结室温红外探测器，其特征在于，在衬底(1)上依次为底电极(2)、铁电功能层(3)和上电极(4)，其中：所述的衬底(1)为，聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜柔性薄膜，厚度为1？5微米；所述的底电极(2)为铝，金，银，铂，镍，镍镉，镍铁金属或合金，电极为长条形状，厚度不小于100内米；所述的铁电功能层(3)为1？6纳米厚度的PVDF基铁电聚合物薄膜；所述的上电极(4)为铝，金，银，铂，镍，镍镉，镍铁金属或合金，电极厚度约为20？50纳米的半透膜，上电极(4)与底电极(2)呈十字交叉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥建，王建禄，孙璟兰，林铁，沈宏，韩莉，褚君浩，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：实用新型
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