Fabrication of pyroelectric infrared sensors using PLT thin plates

PLT 박편을 이용한 초전형 적외선 센서의 제작

High-sensitive pyroelectric infrared sensors have been fabricated with La-modified $PbTiO_{3}$(PLT) thin plates. The PLT thin plates have the composition of $(Pb_{0.9}La_{0.1}Ti_{0.75}O_{3})_{0.75}(PbO)_{0.25}$. Thickness of the thin plates is $100\;{\mu}m$. Top side electrodes exposed to IR are vacuum evaporated Ni-Cr, and bottom side electrodes are Ag. Each one takes the area of $1{\times}2\;mm^{2}$. The thin plates have a large resistivity of $6.41{\times}10^{10}{\Omega}{\cdot}cm$ and a relative dielectric constant of 341. They have a high figure of merit of $4.0{\times}10^{-11}\;Ccm/J$ due to its high pyroelectric coefficient of $4.45{\times}10^{-8}\;C/cm^{2}K$. The sensors show such a large voltage responsivity as 2501 V/W. That they can find practical applications like the pyroelectric infrared detectors.

고감도 초전형 적외선 센서를 La이 첨가된 $PbTiO_{3}$(PLT) 박편을 이용하여 제작하였다. 재료의 조성비는 $(Pb_{0.9}La_{0.1}Ti_{0.75}O_3)_{0.75}(PbO)_{0.25}$ 이고 PLT 박편의 두께는 $100{\mu}m$로 제작하였다. 수광전극은 니켈-크롬을, 그리고 하부 전극으로는 은을 각각 $1{\times}2\;mm^{2}$ 크기로 진공 증착 하였다. PLT 박편의 전기적 특성은 341 정도의 유전상수와 $6.41{\times}10^{10}{\Omega}{\cdot}cm$의 매우 큰 비저항 값을 얻었다. c-축으로 쌍극자가 형성된 PLT 박편은 높은 초전 특성을 나타내었으며, $4.45{\times}10^{-8}\;C/cm^{2}K$의 초전계수에 기인하여 $4.0{\times}10^{-11}\;Ccm/J$의 큰 전압 성능지수를 얻을 수 있었다. PLT 박편으로 제작된 센서는 2501 V/W의 높은 전압감도를 가지는 것으로 보아 초전형 적외선 센서의 응용이 가능하리라고 본다.