專利名稱：紅外探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外探測(cè)器，尤其涉及一種利用碳納米管的紅外探測(cè)器。
背景技術(shù)：
在電子防盜探測(cè)器領(lǐng)域，被動(dòng)紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛，因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定，而深受廣大專業(yè)人員的歡迎。被動(dòng)紅外探測(cè)器是靠探測(cè)物體發(fā)射的紅外線來進(jìn)行工作的。探測(cè)器收集外界的紅外輻射進(jìn)而聚集到紅外探測(cè)器上。紅外探測(cè)器在接收了紅外輻射溫度發(fā)出變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷，檢測(cè)處理后產(chǎn)生報(bào)警。目前比較常用的是電荷耦合二極管型的紅外探測(cè)器，但體積較大且不利于攜帶。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種體積小超薄型的紅外探測(cè)器。
一種紅外探測(cè)器，其包括 一第一電極； 一第二電極；及一設(shè)置于該第一電極與該第二電極之間的復(fù)合材料膜層，該復(fù)合材料膜層包括多根碳納米管及高分子材料，該復(fù)合材料膜層與該第一電極電性連接，該復(fù)合材料膜層與該第二電極之間存在間隙，當(dāng)該復(fù)合材料膜層接收到紅外線的照射時(shí)，其朝向第二電極延伸至與該第二電極電性連接。
一種紅外探測(cè)器，其包括 一第一電極； 一第二電極； 一電源，其分別與第一電極和第二電極電性連接，及一設(shè)置于該第一電極與該第二電極之間的復(fù)合材料膜層，該復(fù)合材料膜層包括多根碳納米管及高分子材料，該復(fù)合材料膜層與該第一電極電性連接，該復(fù)合材料膜層與該第二電極之間存在間隙，當(dāng)該復(fù)合材料膜層接收到紅外線的照射時(shí)，其朝向第二電極延伸至與該第二電極電性連接，從而形成閉合回路，產(chǎn)生電流信號(hào)。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，該紅外探測(cè)器由于采用復(fù)合材料膜層作為感測(cè)元件，其膜厚通過熱壓成型可以加工得很薄，故體積較小且利于攜帶。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外探測(cè)器處于第一狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外探測(cè)器處于第二狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種紅外探測(cè)器100。該紅外探測(cè)器100包括一第一電極IO， 一第二電極30、 一設(shè)置于該第一電極10與該第二電極30之間的復(fù)合材料膜層20、 一反射層50及一紅外帶通濾光片70。
該第一電極10及第二電極30與一個(gè)控制電路連接，該控制電路包括一電源40。該電源40為該第一電極10及第二電極30提供電壓并使其之間形成電場(chǎng)。在本實(shí)施例中，第一電極IO與第二電極30為平板電極，第一電極10與第二電極30兩個(gè)相向的表面為一平面。第一電極IO與第二電極30之間各處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向基本都與第一電極10的表面垂直，即基本都與X軸平行。該第一電極10與第二電極30可以采用以下材料制成鋁、銅、銀、銅鋁合金、銀銅合金等。
該復(fù)合材料膜層20可通過塑料成型技術(shù)制得，即首先將多束碳納米管管束端部相互纏繞連接成碳納米管絲，然后將碳納米管絲置入兩片高分子膜之間，熱壓成型，或者是將碳納米管絲與高分子材料混合成型。該高分子材料包括丙烯酸酯橡膠、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯或聚苯二甲酸乙二醇酯。該碳納米管絲包括金屬型碳納米管絲和半導(dǎo)體型碳納米管絲。該復(fù)合材料膜層20與該第一電極10電性連接，該復(fù)合材料膜層20與該第二電極之間存在間隙。該復(fù)合材料膜層20的碳納米管中心軸線與X軸平行。
該紅外探測(cè)器100的工作原理如下由于碳納米管絲為金屬型碳納米管絲和半導(dǎo)體型碳納米管絲的混合物。當(dāng)利用特定波長(zhǎng)的紅外光照射時(shí)，半導(dǎo)體型的碳納米管絲被激發(fā)形成電子與空穴，帶負(fù)電荷的電子由金屬型碳納米管傳輸。電荷傳輸過程中，會(huì)在局部區(qū)域形成靜電場(chǎng)，在靜電場(chǎng)的作用下，碳納米管絲受靜電力作用而驅(qū)動(dòng)整個(gè)復(fù)合材料膜層20沿著其軸向X方向延伸。如圖2所示，當(dāng)該復(fù)合材料膜層20接收到紅外線80的照射時(shí)，其會(huì)沿著X軸方向延伸至與第二電極30電性連接，從而形成閉合回路，在控制電路中產(chǎn)生電流信號(hào)來探測(cè)紅外線。當(dāng)紅外線80的強(qiáng)度為5 mW/ci/時(shí)，該復(fù)合材料膜層20的形變量為0.01% 0. 1%之間。紅外線80的強(qiáng)度越大，該復(fù)合材料膜層20的形變量越大。所以該復(fù)合材料膜層20與該第二電極30之間的距離應(yīng)當(dāng)根據(jù)該紅外線的強(qiáng)度確定。當(dāng)然，該復(fù)合材料膜層20的形變量還與碳納米管的純度、使用量和分布等因素有關(guān)。
可以理解的是，可設(shè)置一反射層50于該復(fù)合材料膜層20遠(yuǎn)離紅外線80入射方向的一側(cè)。該反射層50的材料為銦錫氧化物，其可導(dǎo)電并反射紅外線。紅外線80可在該反射層50上經(jīng)過多次反射，增加復(fù)合材料膜層20的紅外線利用率，提高其對(duì)紅外線探測(cè)的靈敏度。
該紅外帶通濾光片70設(shè)置于該復(fù)合材料膜層20靠近紅外線80入射方向的一側(cè)。通過不同透光波段的紅外帶通濾光片，能完成特定紅外波段的信號(hào)測(cè)量，可以用于紅外成像、紅外報(bào)警、紅外監(jiān)控等方面。相較于現(xiàn)有技術(shù)，該紅外探測(cè)器100由于采用復(fù)合材料膜層20作為感測(cè)元件，其膜厚通過熱壓成型可以加工得很薄，故體積較小且利于攜帶。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，可以理解的是，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種紅外探測(cè)器，其包括一第一電極；一第二電極；及一設(shè)置于該第一電極與該第二電極之間的復(fù)合材料膜層，該復(fù)合材料膜層包括多根碳納米管及高分子材料，該復(fù)合材料膜層與該第一電極電性連接，該復(fù)合材料膜層與該第二電極之間存在間隙，當(dāng)該復(fù)合材料膜層接收到紅外線的照射時(shí)，其朝向第二電極延伸至與該第二電極電性連接。
2.如權(quán)利要求l所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，該碳納米管為單 壁碳納米管。
3.如權(quán)利要求l所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，該碳納米管包括 金屬型碳納米管和半導(dǎo)體型碳納米管。
4.如權(quán)利要求l所述的紅外探測(cè)器， 二電極均為平板電極，該碳納米管的中心軸線垂直于該第-
5.如權(quán)利要求l所述的紅外探測(cè)器， 束碳納米管管束端部相互纏繞連接成的碳納米管絲。
6.如權(quán)利要求l所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，進(jìn)一步包括一反 射層，其設(shè)置于該復(fù)合材料膜層遠(yuǎn)離紅外線入射方向的一側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，該反射層的材料 為銦錫氧化物。
8.如權(quán)利要求l所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，進(jìn)一步包括一紅 外帶通濾光片，其設(shè)置于該復(fù)合材料膜層靠近紅外線入射方向的一側(cè)。
9.如權(quán)利要求l所述的紅外探測(cè)器，其特征在于，該高分子材料為 丙烯酸酯橡膠、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯或聚苯二甲酸乙二醇酯材料。
10. 一種紅外探測(cè)器，其包括其特征在于，該第一電極與第 -電極和第二電極所在平面。 其特征在于，該碳納米管為多一第一電極； 一第二電極；一電源，其分別與第一電極和第二電極電性連接，及一設(shè)置于該第一電極與該第二電極之間的復(fù)合材料膜層，該復(fù)合材料膜層包括多根碳 納米管及高分子材料，該復(fù)合材料膜層與該第一電極電性連接，該復(fù)合材料膜層與該第二電 極之間存在間隙，當(dāng)該復(fù)合材料膜層接收到紅外線的照射時(shí)，其朝向第二電極延伸至與該第 二電極電性連接，從而形成閉合回路，產(chǎn)生電流信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紅外探測(cè)器，其包括一第一電極；一第二電極；及一設(shè)置于該第一電極與該第二電極之間的復(fù)合材料膜層，該復(fù)合材料膜層包括多根碳納米管及高分子材料，該復(fù)合材料膜層與該第一電極電性連接，該復(fù)合材料膜層與該第二電極之間存在間隙，當(dāng)該復(fù)合材料膜層接收到紅外線的照射時(shí)，其朝向第二電極延伸至與該第二電極電性連接。該復(fù)合材料膜層制得的紅外探測(cè)器輕薄、體積較小且利于攜帶。
文檔編號(hào)H01L51/42GK101656298SQ20081030404
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者洪新欽 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司