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新型热释电材料及其在红外探测器中的应用
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN215[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院上海硅酸盐研究所无机功能材料与器件重点实验室,上海200050, [2]中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室,上海200083, [3]南通大学江苏省专用集成电路设计重点实验室,江苏南通226019
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(60837003)
中文摘要:

以(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3{PMNT[(1-x)/x]}为代表的大尺寸、高质量弛豫铁电单晶具有非常高的热释电系数、探测优值和较低的热扩散系数,其综合热释电性能远优于传统的热释电材料。概述了PMNT[(1-x)/x]单晶、掺锰PMNT(74/26)单晶和0.42Pb(In1/2Nb1/2)O3-0.3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.28PbTiO3[PIMNT(42/30/28)]单晶的介电性能、铁电性能和热释电性能。掺杂后PMNT(74/26)单晶的介电损耗降低到0.000 5,探测优值提高到40.2×10^-5 Pa^-1/2,是目前所有三方四方相变温度(TRT)高于90°C的本征热释电材料中最高的。高居里温度PIMNT(42/30/28)单晶的TRT达到152°C,且具有较高的探测优值(10.2×10^-5 Pa^-1/2),将在更宽温度范围内得到广泛的应用。制作了基于掺锰PMNT(74/26)单晶的单元探头,其比探测率D*达到1.07×10^9 cmHz1/2W-1,是目前商用LiTaO3探测器的两倍,器件性能满足实用要求。

英文摘要:

The large-size,high-quality relaxor-based ferroelectric single crystals represented by(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3) O3-xPbTiO3 {PMNT [(1-x)/x]} perform very high pyroelectric coefficient,detectivity figures of merit and relatively low thermal diffusivity,which makes its comprehensive pyroelectric properties far superior to the traditional pyroelectric materials.The dielectric,ferroelectric and pyroelectric properties of the PMNT [(1-x)/x],Mn-doped PMNT(74/26) and 0.42Pb(In1/2Nb1/2)O3-0.3Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.28PbTiO3 [PIMNT(42/30/28)] single crystals were overviewed.The dielectric loss of Mn-doped PMNT(74/26) crystals was declined to 0.000 5,and the detectivity figures of merit was enhanced to 40.2×10^-5 Pa^-1/2,which was the highest value so far reported among intrinsic pyroelectric materials with TRT higher than 90 °C.High-Curie-temperature PIMNT(42/30/28) crystals with TRT of 152 ° C,employed relatively high detectivity figures of merit(10.2 ×10^-5 Pa^-1/2),would be widely used in a wider temperature range.The specific detectivity of infrared detector based on Mn-doped PMNT(74/26) crystals was 1.07×10^9 cmHz1/2W-1,and approximately doubled that of commercial LiTaO3 crystals-based,which made it promising candidates for infrared detectors applications.

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期刊论文 50 会议论文 2 获奖 6 专利 7 著作 1
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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466