Publication

Thin film pyroelectric arrays as infra-red detectors

Paul Muralt, Andreas Seifert
1997
Journal Articles

Résumé

Pyroelectric thin film 12-element linear arrays (element size 0.4x0.9 mm(2)) have been fabricated by standard photolithography techniques on silicon substrates. A voltage responsivity of almost 800 V/W in air and 3000 V/W in vacuum is measured at low frequencies (0.1-1 Hz). Measurements are compared to finite element simulations. Doping of lead titanate thin films have been studied. Incorporation of porosity and Ca-doping of lead titanate thin films was found to improve significantly the pyroelectric properties. 20% Ca doping increased p/epsilon to 3.3. Poling experiments with Zr doped lead titanate shows the necessity of high temperature poling to obtain high pyro-coefficients.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/45b51b22-dd68-4481-90c2-1f0209b39943

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Paul Muralt, Andreas Seifert
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Concepts associés (32)

Ferroélectricité

On appelle ferroélectricité la propriété selon laquelle un matériau possède une polarisation électrique à l'état spontané, polarisation qui peut être renversée par l'application d'un champ électrique extérieur. La signature d'un matériau ferroélectrique est le cycle d'hystérésis de la polarisation en fonction du champ électrique appliqué. Le préfixe ferro- fut emprunté au ferromagnétisme par analogie.

PZT

Les PZT, ou titano-zirconates de plomb, sont des composés chimiques de formule , où . Il s'agit de céramiques de structure pérovskite présentant plusieurs propriétés intéressantes : ferroélectricité, c'est-à-dire qu'elles ont une polarisation électrique spontanée, qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique ; piézoélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent changer de forme si on leur applique un champ électrique, ou qu'elles peuvent générer une tension électrique entre deux faces lorsqu'on leur applique une déformation — propriété particulièrement utile pour les capteurs, les transducteurs, les actionneurs au sens large ; pyroélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent générer une tension électrique lorsqu'on modifie leur température, d'où des applications dans les sondes de température.

Titanate de baryum

Le titanate de baryum est un composé chimique de formule . Ce matériau céramique se présente sous la forme d'un solide blanc ferroélectrique à hystérésis prononcée ayant également un effet photoréfractif et un effet piézoélectrique. Il trouve des applications notamment dans les condensateurs, les transducteurs électromécaniques, les thermistances CTP et en optique non linéaire. Il existe également sous forme naturelle dans un minéral rare appelé baryopérovskite.

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