微納材料在紅外探測器及應變傳感器中的應用.pdf

1、近年來紅外探測器、傳感器在生產(chǎn)、生活中的作用越來越大，提高探測器、傳感器的性能一直是人們努力的目標。本文中，我們以微納材料為基礎(chǔ)，構(gòu)筑了紅外探測器及應變傳感器，并對其性能進行了研究。本文取得的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)以PbTe單晶納米線作為紅外光敏元，構(gòu)建了金屬-半導體-金屬(MSM)接觸式紅外探測器原型器件，并測試了其紅外光電轉(zhuǎn)換性能，探討了光功率密度、偏壓、溫度等因素對該探測器的影響。研究結(jié)果表明，MSM結(jié)構(gòu)的PbTe納

2、米線的探測器具有小的暗電流，響應時間在毫秒量級，比顆粒組成的同類型薄膜探測器快很多。我們認為，探測器中相對的肖特基結(jié)在降低暗電流方面起重要作用。
　　(2)以不同形貌的PbTe為紅外光敏感元，制備了歐姆接觸式的紅外探測器，比較了這幾種紅外探測器的性能參數(shù)。實驗發(fā)現(xiàn)，在多種形貌中，樹枝分支結(jié)構(gòu)的PbTe具有最大的響應度0.46AW-1和探測率3.5×109cm·Hz1/2·W-1，分別比歐姆接觸的PbTe納米線提高了兩個和一個量級。

3、我們認為，分支結(jié)構(gòu)的分支部分有效地增大了光敏元的面積，進而提高了紅外探測器的探測率。
　　(3)構(gòu)建了一種新型的電容式紅外探測器原型器件，并對其工作機理進行了解釋。探索了Bi納米線在紅外探測器中的應用前景。我們認為，Bi納米線的帶隙可以通過改變納米線的直徑來改變，因此，基于Bi納米線構(gòu)筑的紅外探測器可以實現(xiàn)不同波段的紅外光的探測。
　　(4)制備了柔性聚苯胺/聚二甲基硅氧烷(PANI/PDMS)復合薄膜應變傳感器。該傳感器具