專利名稱：紅外熱釋電探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅外探測，特別是一種紅外熱釋電探測器。
背景技術(shù)：
鉭酸鋰晶體在室溫下，屬三方晶系，3m點(diǎn)群，具有優(yōu)良的壓電、熱電和電光性能，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，鉭酸鋰晶體已經(jīng)在電光調(diào)制器、二次諧波發(fā)生器、Q開關(guān)、聲表面濾波器及集成光學(xué)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。鉭酸鋰晶體的諸多性能與鈮酸鋰晶體類似，且鉭酸鋰晶體的抗光折變能力比鈮酸鋰晶體抗光折變能力的高3倍以上。作為壓電材料，鉭酸鋰晶體的突出優(yōu)點(diǎn)是延遲時(shí)間溫度系數(shù)低，器件的熱穩(wěn)定性好，是制作聲表面波彩色電視機(jī)中頻濾波器的優(yōu)良材料。
與鈮酸鋰晶體類似，鉭酸鋰晶體也是一種非化學(xué)計(jì)量比氧化物，其固液同成分配比為48.75mol％，由于缺鋰，晶體中存在大量本征缺陷，對晶體的性能產(chǎn)生了許多不利的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨晶體中[Li]/[Ta]比值的提高，晶體的性能有很大的改進(jìn)?；瘜W(xué)計(jì)量比的鉭酸鋰(StoichiometricLiTaO3，簡稱SLT)晶體具有高的抗光損傷閾值，寬的透過波段范圍(270～5500nm)，更適合于制作短波長、高的抗光損傷閾值和低的矯頑電場的準(zhǔn)相位匹配器件。20世紀(jì)90年代，隨著紅外探測材料的迅速發(fā)展，對紅外探測材料的研究又一次提到相當(dāng)?shù)母叨?。特別是美國使用的紅外焦平面陣列器件的夜視功能，引起各國的關(guān)注，紅外探測器件的研究在全球迅速發(fā)展，其中紅外探測材料部分是紅外探測器件的技術(shù)關(guān)鍵。但目前還未見到有關(guān)化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體在紅外探測領(lǐng)域方面的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種紅外熱釋電探測器，以獲得高的紅外光電轉(zhuǎn)換效率和好的熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種紅外熱釋電探測器，包括一紅外光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于該紅外光電轉(zhuǎn)換元件是由化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體制成的。
所述的化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體的化學(xué)組成為LixTa(1-x)O3，其中x的取值范圍為0.49≤x＜0.5。
通過實(shí)驗(yàn)，我們測得，化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體，在Li含量為49.7mol％，其熱釋電系數(shù)p＝1.23×10-3Cm-2k-1，它是普通的非化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體熱釋電系數(shù)(p＝2.3×10-4Cm-2k-1)十倍左右；該化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體的居里溫度為658℃，比普通鉭酸鋰晶體的居里溫度要高很多，更適合于在高溫等環(huán)境下使用，其熱穩(wěn)定性好。更適合于在紅外探測領(lǐng)域的應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明紅外熱釋電探測器外觀示意2是圖1的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
將生長好的化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體，經(jīng)過極化、定向、切割、拋光，加工成5×5×0.1mm的晶片，在上表面鍍鋁透明電極，對紅外光透明，在下表明鍍反射紅外光的電極，制作成如圖1所示的器件，圖2是它的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，本發(fā)明紅外熱釋電探測器，包括一紅外光電轉(zhuǎn)換元件5，其特征在于該紅外光電轉(zhuǎn)換元件5是由化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體制成的。
所述的化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體的化學(xué)組成為LixTa(1-x)O3，其中x的取值范圍為0.49≤x＜0.5。
圖中5為化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體制成的紅外光電轉(zhuǎn)換元件，1為黑色吸收層，一般用黑色金屬制成，圖中2為底部對紅外光具有反射作用的信號電極，3也是底部對紅外光具有反射作用的參考電極，4為上部透明電極，一般用鋁制作而成，6為石英玻璃支架。其工作原理是，當(dāng)紅外光照射到黑色吸收層1時(shí)，通過它對光能的吸收，然后傳遞給化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體5，因?yàn)樗臒後岆娮饔?，在化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體表面產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的電信號，再通過信號電極2輸出信號。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明紅外熱釋電探測器，采用化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體制成紅外光電轉(zhuǎn)換元件5，與采用非化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體制成的紅外光電轉(zhuǎn)換元件相比，具有紅外光熱釋電轉(zhuǎn)換效率高和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種紅外熱釋電探測器，包括一紅外光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于該紅外光電轉(zhuǎn)換元件是由化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體制成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱釋電探測器，其特征在于所述的化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體的化學(xué)組成為LixTa(1-x)O3，其中x的取值范圍為0.49≤x＜0.5。
全文摘要
一種紅外熱釋電探測器，包括一紅外光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于該紅外光電轉(zhuǎn)換元件是由化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體制成的。所述的化學(xué)計(jì)量比鉭酸鋰晶體的化學(xué)組成為Li
文檔編號H01G9/20GK101050980SQ20071004026
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者杭寅, 張連翰, 何曉明, 楊培志, 陳光珠, 何明珠 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所