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苏医工所利用薄膜压电Lamb波技术 增强红外探测器灵敏度

2019-10-30 17:23:41  来源:仪器网整合 浏览量:661次
【导读】近年来,基于薄膜压电原理的红外探测器成为国内外红外热探测器的研究热点之一。

  辐射被物体吸收后转换成热,物体温度升高,伴随产生其他效应,如体积膨胀、电阻率变化或产生电流、电动势。测量这些性能参数的变化就可知道辐射的存在和大小。利用这种原理制成了温度计、高莱探测器、热敏电阻、热电偶和热释电探测器。

  中科院苏州医工所检验室研究团队采取基于光-热-声效应的薄膜压电Lamb波红外探测技术,通过Lamb波传感器涂覆聚多巴胺(PDA)纳米粒子的方式(PDA-Lamb)增强红外探测灵敏度的新方法。 无需电容式传感器驱动所需的物理间隙,具备非制冷、低功耗、高CMOS工艺兼容性等优势。该研究成果有望助力红外治疗等领域。

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  热探测器常被分为四种

  1、气动探测器;2、热敏电阻;3、热电偶和热电堆;4、热释电探测器。

  热探测器光电转换的过程分为两步

  第一步是热探测器吸收红外辐射引起温升,这一步对各种热探测器都一样;第二步利用热探测器某些温度效应把温升转变成电量的变化。

  CMOS工艺

  在PMOS和NMOS工艺基础上发展起来的。CMOS中的C表示“互补”,即将NMOS器件和PMOS器件同时制作在同一硅衬底上,制作CMOS集成电路。具有功耗低、速度快、抗干扰能力强、集成度高等众多优点。CMOS工艺目前已成为当前大规模集成电路的主流工艺技术,绝大部分集成电路都是用CMOS工艺制造的。

  薄膜压电

  压电薄膜拥有独 一 无 二的特性,作为一种动态应变传感器,非常适合应用于人体皮肤表面或植入人体内部的生命信号监测。一些薄膜元件灵敏到足以隔着外套探测出人体脉搏。应用于接触式传感器、加速度传感器、听诊、传感器组、病床监护、婴儿呼吸监控仪、呼吸热电监测。

  LAMB波,即兰姆波

  兰姆波又分为对称型(S型)和非对称型(A型),指因物体两平行表面所限而形成的纵波与横波组合的波,它在整个物体内传播,质点作椭圆轨迹运动。对称型(S波,扩展波)兰姆波的特点是薄板中心质点作纵向振动,上下表面质点作椭圆运动、振动相位相反并对称于中心。非对称型(A型,弯曲波)兰姆波特点是薄板中心质点作横向振动,上下表面质点作椭圆运动、相位相同,不对称。


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2019-10-30 17:23:41
标签:红外探测器 , CMOS工艺 , 薄膜压电 , LAMB波
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