非制冷红外探测器阵列用热释电晶体的可控制备与尺度效应

项目名称： 非制冷红外探测器阵列用热释电晶体的可控制备与尺度效应

项目编号： No.51372258

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 赵祥永

作者单位： 中国科学院上海硅酸盐研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 高像元数和微小型化是非制冷红外探测技术发展趋势,核心技术为国外垄断，新一代非制冷红外阵列阵元间距将降至12～20微米。本项目率先提出将我国首先研制成功的新型超高探测优值Mn掺杂铌镁钛酸铅(Mn:PMNT)热释电单晶应用于新一代红外探测器阵列，拟解决Mn离子掺杂降低介电损耗的定量化模型和微米尺度下结构与热释电性能变化规律及调控方法这两个关键基础问题，克服大尺寸、高均匀性热释电晶片和高性能微米尺度光敏元可控制备难题，具体研究：生长掺杂量均匀和直径3～4英寸Mn:PMNT热释电单晶；揭示掺杂量、偶极缺陷、铁电纳米畴和微畴等结构与介电损耗的定量化关系，优化后处理工艺降低介电损耗波动；阐释铁电畴和热释电性能在微米尺度上的变化行为，通过电场-应力-气氛热处理联合调控方法提高光敏元热释电性能，制备出宽度16微米和厚度8微米以下的高探测优值红外探测光敏元，为我国自主研制新一代非制冷红外探测器阵列奠定基础。

中文关键词： 热释电晶体；锰掺杂铌镁钛酸铅；尺度效应；非制冷红外探测器阵列；定量化模型

英文摘要： Larger number of pixels and miniaturization are the most important trends of uncooled infrared deterctor arrays，in which the key technnologies are monopolied by foreign companies. Element pitch shall be reduced to 12～20 micormeters in next-generation unco

英文关键词： pyroelectric single crystal；Mn doped PMNT；scaling effect；uncooled infrared detector array；quantitative model