İnteqrasiya edilmiş üzvi yarımkeçirici piroelektrik sensorlar

Özet

Poli (viniliden flüorid–trifloroetilen) [P(VDF-TrFE)] əsaslı üzvi piroelektrik sensorlar elastik, inteqrasiyaolunan və infraqırmızı şüaları yüksək həssaslıqla təyin edən platformanın formalaşdırılması məqsədilə hazırlanmış və çoxşaxəli funksional təhlildən keçirilmişdir. γ-butirolakton əsasında həyata keçirilən sol-gel sintezi və mərhələli termal tablama prosesi nəticəsində PET altlıqlar üzərində yüksək dərəcədə kristal quruluşa və β-fazalı morfologiyaya malik kopolimer təbəqələr sintez edilmişdir. Ferroelektrik histerezis analizləri təqribən 80 MV/m-də koersiv sahənin və 200 MV/m-də isə maksimal polyarizasiyasının dəyərlərini göstərmiş, materialın daxilində dipol momentlərinin yüksək istiqamətlənmə dərəcəsini və onun güclü sahə təsirlərində stabil vəziyyətdə qalan polyarizasiyasını göstərmişdir. Poling prosesinin optimallaşdırılması – xüsusilə ~150 MV/m elektrik sahəsi və ~130 °C temperatur rejimi altında – piroelektrik gərginlik və cərəyan siqnallarının amplitudunu əhəmiyyətli şəkildə artırmış, yükün yığılma kinetikasının və dipol re-oriyentasiyasının effektivliyini yüksəltmişdir. Tezlik xarakteristikasının analizi nəzəri RC-ekvivalent sxem modelləri ilə yüksək uyğunluq göstərmiş, həm cərəyan-rejim, həm də gərginlik-rejim iş prinsipləri üçün müxtəlif kəsilmə tezliklərinin qiymətinin dəyişmə aralığını aydın şəkildə göstərmişdir. Qrafit əsaslı uducu təbəqənin inteqrasiyası və düzbucaqlı-dalğa formalı lazer modulyasiyasının tətbiqi nəticəsində istilik-elektrik çevrilmə effektivliyi və piroelektrik həssaslıq göstəriciləri nəzərəçarpacaq dərəcədə yüksəlmişdir. Əldə edilən nəticələr aşağı temperaturlu, məhlul-əsaslı emal texnologiyalarının üzvi piroelektrik elementlərin geniş sahəli və mexaniki elastik istehsalında tam tətbiq oluna biləcəyini empirik şəkildə təsdiqləyir. Bu yanaşma yüksək mexaniki elastiklik, geniş səthlərə inteqrasiyası və üzvi nazik təbəqəli tranzistor (ÜST) əsaslı mikrosxem əsaslı arxitekturaları ilə tam uyğunluq göstərərək, gələcək nəsil yüksək elastikli və adaptiv infraqırmızı sensor sistemlərinin yaradılması üçün elmi və texnoloji əsas formalaşdırır.