专利名称：红外热释电探测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及红外探测，特别是一种红外热释电探测器。
背景技术：
钽酸锂晶体在室温下，属三方晶系，3m点群，具有优良的压电、热电和电光性能，随着科学技术的迅猛发展，钽酸锂晶体已经在电光调制器、二次谐波发生器、Q开关、声表面滤波器及集成光学等方面得到了广泛的应用。钽酸锂晶体的诸多性能与铌酸锂晶体类似，且钽酸锂晶体的抗光折变能力比铌酸锂晶体抗光折变能力的高3倍以上。作为压电材料，钽酸锂晶体的突出优点是延迟时间温度系数低，器件的热稳定性好，是制作声表面波彩色电视机中频滤波器的优良材料。
与铌酸锂晶体类似，钽酸锂晶体也是一种非化学计量比氧化物，其固液同成分配比为48.75mol％，由于缺锂，晶体中存在大量本征缺陷，对晶体的性能产生了许多不利的影响。研究发现，随晶体中[Li]/[Ta]比值的提高，晶体的性能有很大的改进。化学计量比的钽酸锂(StoichiometricLiTaO3，简称SLT)晶体具有高的抗光损伤阈值，宽的透过波段范围(270～5500nm)，更适合于制作短波长、高的抗光损伤阈值和低的矫顽电场的准相位匹配器件。20世纪90年代，随着红外探测材料的迅速发展，对红外探测材料的研究又一次提到相当的高度。特别是美国使用的红外焦平面阵列器件的夜视功能，引起各国的关注，红外探测器件的研究在全球迅速发展，其中红外探测材料部分是红外探测器件的技术关键。但目前还未见到有关化学计量比钽酸锂晶体在红外探测领域方面的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种红外热释电探测器，以获得高的红外光电转换效率和好的热稳定性。
本发明的技术解决方案如下一种红外热释电探测器，包括一红外光电转换元件，其特征在于该红外光电转换元件是由化学计量比钽酸锂晶体制成的。
所述的化学计量比钽酸锂晶体的化学组成为LixTa(1-x)O3，其中x的取值范围为0.49≤x＜0.5。
通过实验，我们测得，化学计量比钽酸锂晶体，在Li含量为49.7mol％，其热释电系数p＝1.23×10-3Cm-2k-1，它是普通的非化学计量比钽酸锂晶体热释电系数(p＝2.3×10-4Cm-2k-1)十倍左右；该化学计量比钽酸锂晶体的居里温度为658℃，比普通钽酸锂晶体的居里温度要高很多，更适合于在高温等环境下使用，其热稳定性好。更适合于在红外探测领域的应用。
图1是本发明红外热释电探测器外观示意2是图1的剖视图。
具体实施例方式
将生长好的化学计量比钽酸锂晶体，经过极化、定向、切割、抛光，加工成5×5×0.1mm的晶片，在上表面镀铝透明电极，对红外光透明，在下表明镀反射红外光的电极，制作成如图1所示的器件，图2是它的结构示意图。由图可见，本发明红外热释电探测器，包括一红外光电转换元件5，其特征在于该红外光电转换元件5是由化学计量比钽酸锂晶体制成的。
所述的化学计量比钽酸锂晶体的化学组成为LixTa(1-x)O3，其中x的取值范围为0.49≤x＜0.5。
图中5为化学计量比钽酸锂晶体制成的红外光电转换元件，1为黑色吸收层，一般用黑色金属制成，图中2为底部对红外光具有反射作用的信号电极，3也是底部对红外光具有反射作用的参考电极，4为上部透明电极，一般用铝制作而成，6为石英玻璃支架。其工作原理是，当红外光照射到黑色吸收层1时，通过它对光能的吸收，然后传递给化学计量比钽酸锂晶体5，因为它的热释电作用，在化学计量比钽酸锂晶体表面产生一个瞬时的电信号，再通过信号电极2输出信号。经实验表明，本发明红外热释电探测器，采用化学计量比钽酸锂晶体制成红外光电转换元件5，与采用非化学计量比钽酸锂晶体制成的红外光电转换元件相比，具有红外光热释电转换效率高和热稳定性好的特点。
权利要求
1.一种红外热释电探测器，包括一红外光电转换元件，其特征在于该红外光电转换元件是由化学计量比钽酸锂晶体制成的。
2.根据权利要求1所述的红外热释电探测器，其特征在于所述的化学计量比钽酸锂晶体的化学组成为LixTa(1-x)O3，其中x的取值范围为0.49≤x＜0.5。
全文摘要
一种红外热释电探测器，包括一红外光电转换元件，其特征在于该红外光电转换元件是由化学计量比钽酸锂晶体制成的。所述的化学计量比钽酸锂晶体的化学组成为Li
文档编号H01G9/20GK101050980SQ20071004026
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月29日 优先权日2007年4月29日
发明者杭寅, 张连翰, 何晓明, 杨培志, 陈光珠, 何明珠 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所