专利名称：红外探测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种红外探测器，尤其涉及一种利用碳纳米管的红外探测器。
背景技术：
在电子防盗探测器领域，被动红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定，而深受广大专业人员的欢迎。被动红外探测器是靠探测物体发射的红外线来进行工作的。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外探测器上。红外探测器在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。目前比较常用的是电荷耦合二极管型的红外探测器，但体积较大且不利于携带。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种体积小超薄型的红外探测器。
一种红外探测器，其包括 一第一电极； 一第二电极；及一设置于该第一电极与该第二电极之间的复合材料膜层，该复合材料膜层包括多根碳纳米管及高分子材料，该复合材料膜层与该第一电极电性连接，该复合材料膜层与该第二电极之间存在间隙，当该复合材料膜层接收到红外线的照射时，其朝向第二电极延伸至与该第二电极电性连接。
一种红外探测器，其包括 一第一电极； 一第二电极； 一电源，其分别与第一电极和第二电极电性连接，及一设置于该第一电极与该第二电极之间的复合材料膜层，该复合材料膜层包括多根碳纳米管及高分子材料，该复合材料膜层与该第一电极电性连接，该复合材料膜层与该第二电极之间存在间隙，当该复合材料膜层接收到红外线的照射时，其朝向第二电极延伸至与该第二电极电性连接，从而形成闭合回路，产生电流信号。
相较于现有技术，该红外探测器由于采用复合材料膜层作为感测元件，其膜厚通过热压成型可以加工得很薄，故体积较小且利于携带。
图l是本发明实施例提供的红外探测器处于第一状态的立体结构示意图。图2是本发明实施例提供的红外探测器处于第二状态的立体结构示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。
请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种红外探测器100。该红外探测器100包括一第一电极IO， 一第二电极30、 一设置于该第一电极10与该第二电极30之间的复合材料膜层20、 一反射层50及一红外带通滤光片70。
该第一电极10及第二电极30与一个控制电路连接，该控制电路包括一电源40。该电源40为该第一电极10及第二电极30提供电压并使其之间形成电场。在本实施例中，第一电极IO与第二电极30为平板电极，第一电极10与第二电极30两个相向的表面为一平面。第一电极IO与第二电极30之间各处电场强度E的方向基本都与第一电极10的表面垂直，即基本都与X轴平行。该第一电极10与第二电极30可以采用以下材料制成铝、铜、银、铜铝合金、银铜合金等。
该复合材料膜层20可通过塑料成型技术制得，即首先将多束碳纳米管管束端部相互缠绕连接成碳纳米管丝，然后将碳纳米管丝置入两片高分子膜之间，热压成型，或者是将碳纳米管丝与高分子材料混合成型。该高分子材料包括丙烯酸酯橡胶、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯或聚苯二甲酸乙二醇酯。该碳纳米管丝包括金属型碳纳米管丝和半导体型碳纳米管丝。该复合材料膜层20与该第一电极10电性连接，该复合材料膜层20与该第二电极之间存在间隙。该复合材料膜层20的碳纳米管中心轴线与X轴平行。
该红外探测器100的工作原理如下由于碳纳米管丝为金属型碳纳米管丝和半导体型碳纳米管丝的混合物。当利用特定波长的红外光照射时，半导体型的碳纳米管丝被激发形成电子与空穴，带负电荷的电子由金属型碳纳米管传输。电荷传输过程中，会在局部区域形成静电场，在静电场的作用下，碳纳米管丝受静电力作用而驱动整个复合材料膜层20沿着其轴向X方向延伸。如图2所示，当该复合材料膜层20接收到红外线80的照射时，其会沿着X轴方向延伸至与第二电极30电性连接，从而形成闭合回路，在控制电路中产生电流信号来探测红外线。当红外线80的强度为5 mW/ci/时，该复合材料膜层20的形变量为0.01% 0. 1%之间。红外线80的强度越大，该复合材料膜层20的形变量越大。所以该复合材料膜层20与该第二电极30之间的距离应当根据该红外线的强度确定。当然，该复合材料膜层20的形变量还与碳纳米管的纯度、使用量和分布等因素有关。
可以理解的是，可设置一反射层50于该复合材料膜层20远离红外线80入射方向的一侧。该反射层50的材料为铟锡氧化物，其可导电并反射红外线。红外线80可在该反射层50上经过多次反射，增加复合材料膜层20的红外线利用率，提高其对红外线探测的灵敏度。
该红外带通滤光片70设置于该复合材料膜层20靠近红外线80入射方向的一侧。通过不同透光波段的红外带通滤光片，能完成特定红外波段的信号测量，可以用于红外成像、红外报警、红外监控等方面。相较于现有技术，该红外探测器100由于采用复合材料膜层20作为感测元件，其膜厚通过热压成型可以加工得很薄，故体积较小且利于携带。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，可以理解的是，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种红外探测器，其包括一第一电极；一第二电极；及一设置于该第一电极与该第二电极之间的复合材料膜层，该复合材料膜层包括多根碳纳米管及高分子材料，该复合材料膜层与该第一电极电性连接，该复合材料膜层与该第二电极之间存在间隙，当该复合材料膜层接收到红外线的照射时，其朝向第二电极延伸至与该第二电极电性连接。
2.如权利要求l所述的红外探测器，其特征在于，该碳纳米管为单 壁碳纳米管。
3.如权利要求l所述的红外探测器，其特征在于，该碳纳米管包括 金属型碳纳米管和半导体型碳纳米管。
4.如权利要求l所述的红外探测器， 二电极均为平板电极，该碳纳米管的中心轴线垂直于该第-
5.如权利要求l所述的红外探测器， 束碳纳米管管束端部相互缠绕连接成的碳纳米管丝。
6.如权利要求l所述的红外探测器，其特征在于，进一步包括一反 射层，其设置于该复合材料膜层远离红外线入射方向的一侧。
7.如权利要求6所述的红外探测器，其特征在于，该反射层的材料 为铟锡氧化物。
8.如权利要求l所述的红外探测器，其特征在于，进一步包括一红 外带通滤光片，其设置于该复合材料膜层靠近红外线入射方向的一侧。
9.如权利要求l所述的红外探测器，其特征在于，该高分子材料为 丙烯酸酯橡胶、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯或聚苯二甲酸乙二醇酯材料。
10. 一种红外探测器，其包括其特征在于，该第一电极与第 -电极和第二电极所在平面。 其特征在于，该碳纳米管为多一第一电极； 一第二电极；一电源，其分别与第一电极和第二电极电性连接，及一设置于该第一电极与该第二电极之间的复合材料膜层，该复合材料膜层包括多根碳 纳米管及高分子材料，该复合材料膜层与该第一电极电性连接，该复合材料膜层与该第二电 极之间存在间隙，当该复合材料膜层接收到红外线的照射时，其朝向第二电极延伸至与该第 二电极电性连接，从而形成闭合回路，产生电流信号。
全文摘要
本发明提供一种红外探测器，其包括一第一电极；一第二电极；及一设置于该第一电极与该第二电极之间的复合材料膜层，该复合材料膜层包括多根碳纳米管及高分子材料，该复合材料膜层与该第一电极电性连接，该复合材料膜层与该第二电极之间存在间隙，当该复合材料膜层接收到红外线的照射时，其朝向第二电极延伸至与该第二电极电性连接。该复合材料膜层制得的红外探测器轻薄、体积较小且利于携带。
文档编号H01L51/42GK101656298SQ20081030404
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者洪新钦 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司