基于热释电效应的红外敏感材料与传感器

发布时间: 2023-09-27

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利

行业领域：

新材料技术,新材料产业

成果介绍

红外传感器广泛应用于工业、医疗和环境等领域，其研发与生产水平关系到国家安全、国民经济和环保事业的发展。本成果独立开发高性能热释电红外敏感材料及传感器，已具有成熟稳定的生产工艺，器件性能技术指标均达到市场要求。热释电效应是指极化随温度改变的现象。当温度改变时，极化发生变化，原先的自由电荷不能再完全屏蔽束缚电荷，于是表面出现自由电荷，它们在附近空间形成电场，对带电微粒有吸引或排斥作用。如果与外电路联接，则可在电路中观测到电流。热释电红外传感器是一种利用热释电效应的温度敏感性传感器，其独特的滤光片可以使人体发出的9～10μm的红外光通过，不需要接触人体就能检测出人体辐射能量的不同及变化，并把它转换成电压信号输出。通过将信号放大，就可以驱动各种控制电路，可广泛应用在智能家居、智能控制、防盗报警等多种场景下。

成果亮点

（1）项目组掌握独立开发高性能热释电红外敏感材料的制备技术，制备的红外敏感材料经过送样、装配，器件性能可与国内外相同产品媲美，得到了市场的广泛认可；（2）项目组配套合作企业，能够实现从材料制备、材料加工以及器件装配等完整生产流程；（3）项目组正在加紧对高温热释电敏感材料及环保无铅型热释电敏感材料的研发。

团队介绍

华中科技大学张光祖教授团队在热释电红外传感器领域研究经验丰富，研究基础扎实，团队配合默契、工作高效。团队带头人张光祖:博士，宾夕法尼亚州立大学博士后，华中科技大学光学与电子信息学院、武汉光电国家研究中心教授，博士生导师，敏感陶瓷教育部工程研究中心副主任，光学与电子信息学院院长助理，中国复合材料学会介电高分子复合材料与应用专业委员会和中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会委员。以第一或通讯作者发表SCI论文50余篇，共发表Nature在内的论文100余篇，引用3000余次。承担国家自然科学基金和企业产业化项目等20余项。拥有美国专利一项、国家发明专利15项，获日内瓦国际发明展会银奖2项。多项成果被社会应用和企业产业化。2018年获中国物理学会电介质物理专业委员会和中国硅酸盐学会特种陶瓷分会分别颁发的“优秀青年奖”，2021年获中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会颁发的“青年才俊奖”。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”军工安防与应急产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2023-11-08

潘明财

南京理工大学

博士

综合评价

该项目在高性能热释电红外敏感材料的独立开发方面取得了显著的创新成果。项目组掌握了关键的材料制备技术，使得其产品性能可以与国际同类产品媲美，这表明了在科技创新方面取得了重要突破。由于红外传感器在工业、医疗和环境领域的广泛应用，该项目具有良好的市场前景。技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。同时需要特别关注环保、健康与安全风险。确保原料、产品和降解产物的生物毒性得到充分评估，以避免潜在的问题。综合而言，该项目具有良好的科技创新性和市场前景，但需要密切关注竞争情况和产品的稳定性。在政策支持和技术成熟度方面表现出色，值得进一步支持和推广。建议项目组强化产品开发，并加大产业链的开发力度，以实现更广泛的市场应用。

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