光電和熱電復合材料

Ⅰ 半導體光電材料是什麼

光電材料是指用於製造各種光電設備（主要包括各種主、被動光電感測器光信息處理和存儲裝置及光通信等）的材料，主要包括紅外材料、激光材料、光纖材料、非線性光學材料等。
紅外探測材料
包括硫化鉛、銻化銦、鍺摻雜（金、汞）、碲錫鉛、碲鎘汞、硫酸三甘酞、鉭酸鋰、鍺酸鉛、氧化鎂等一系列材料，銻化銦和碲鎘汞是目前軍用紅外光電系統採用的主要紅外探測材料，特別是碲鎘汞（Hg-Cd-Te）材料，是當前較成熟也是各國側重研究發展的主要紅外材料。它可應用於從近紅外、中紅外、到遠紅外很寬的波長范圍，還具有以光電導、光伏特及光磁電等多種工作方式工作的優點，但該材料也存在化學穩定性差、難於製成大尺寸單晶、大面積均勻性差等缺點，Hg-Cd-Te現已進入薄膜材料研製和應用階段，為了克服該材料上述的缺點，國際上探索了新的技術途徑： （1）用各種薄膜外延技術制備大尺寸晶片，這些技術包括分子束外延（MBE）、液相外延（LPE）和金屬有機化合物氣相淀積（MOCVD）等。特別是用MOCVD可以制出大面積、組分均勻、表面狀態好的Hg-Cd-Te薄膜，用於制備大面積焦平面陣列紅外探測器。國外用MOCVD法已製成面積大於5cm2、均勻性良好、Δx=0.2±0.005、工藝重復性好的碲鎘汞單晶薄膜，64×64焦平面器件已用於型號系統、512×512已有樣品。 （2）尋找高性能新紅外材料取代Hg-Cd-Te，主要包括：①Hg-Mn-Te和Hg-Zn-Te，美國和烏克蘭等國從80年代中就開展了這方面的研究，研究表明，Hg1-xZnxTe和Hg1-x CdxZnyTe的光學特性和碲鎘汞很相似，但較容易獲得大尺寸、低缺陷的單晶，化學穩定性也更高。Hg1-xMnxTe是磁性半導體材料，在磁場中的光伏特性與碲鎘汞幾乎相同，但它克服了Hg-Te弱鍵引起的問題。②高溫超導材料，現處於研究開發階段，已有開發成功的產品。 ③Ⅲ-V超晶格量子阱化合物材料，可用於8～14μm遠紅外探測器，如：InAs/GaSb（應變層超晶格）、GaAs/AlGaAs（量子阱結構）等。 ④SiGe材料，由於SiGe材料具有許多獨特的物理性質和重要的應用價值，又與Si平面工藝相容，因此引起了微電子及光電子產業的高度重視。SiGe材料通過控制層厚、組分、應變等，可自由調節材料的光電性能，開辟了硅材料人工設計和能帶工程的新紀元，形成國際性研究熱潮。Si/GeSi異質結構應用於紅外探測器有如下優點：截止波長可在3～30μm較大范圍內調節，能保證截止波長有利於優化響應和探測器的冷卻要求。Si/GeSi材料的缺點在於量子效率很低，目前利用多個SiGe層來解決這一問題。 〔6〕1996年美國國防部國防技術領域計劃將開發先進紅外焦平面陣列的工作重點確定為：研製在各種情況下應用（包括監視和夜間/不利氣象條件下使用的紅外焦平面陣列）的紅外探測器材料，其中包括以如下三種材料為基礎的薄膜和結構：具有晶元上處理能力的GgCdTe單片薄膜、InAs/GaSb超晶格和SiGe（肖特基勢壘器件）。這三種材料也正是當前紅外探測材料發展和研究的熱點。
紅外透波材料
主要用作紅外探測器和飛行器中的窗口、頭罩或整流罩等，它的最新進展和發展方向如下：（1）目前，在中紅外波段採用的紅外透過材料有鍺鹽玻璃、人工多晶鍺、氟化鎂（MgF2）、人工藍寶石和氮酸鋁等，特別是多晶氟化鎂，被認為是綜合性能比較好的材料。遠紅外材料是紅外透過材料當前研究發展的重點之一，8～14μm長波紅外透過材料有：硫化鋅（ZnS）、硒化鋅（ZnSe）、硫化鑭鈣（CaLa2S4）、砷化鎵（GaAs）、磷化鎵（GaP）和鍺（Ge）等。ZnS被認為是一種較好的遠紅外透過材料，在3～12μm范圍，厚2mm時，平均透過率大於70%，無吸收峰，採取特殊措施，最大紅外透過率達95.8%。國外已採用ZnS作為遠紅外窗口和頭罩材料，象美國的LANTRIRN紅外吊艙窗口，Learjel飛機窗口等。美國Norton國際公司先進材料部每年生產上千個ZnS頭罩。ZnS多晶體的制備方法主要有兩種：熱壓法與化學氣相淀積法（CVD），CVD法制備的材料性能較好。 紅外透過材料發展的另一個重要方向是：耐高溫紅外透過材料的研究。高速飛行器在飛行過程中會對紅外窗口和罩材產生高溫、高壓、強烈的風砂雨水的沖刷和浸蝕，影響紅外透過材料的性能，因此需要一系列新型的耐高溫、具有綜合光學、物理、機械、化學性能的新材料。這些條件下使用的理想材料從室溫到1000℃應具有下列特性：在使用波段內具有高透過，低熱輻射、散射及雙折射，高強度，高導熱系數，低熱膨脹系數，抗風砂雨水的沖擊和浸蝕，耐超聲波輻射等。最近研究較多的耐高溫紅外透過材料有鎂鋁尖晶石、蘭寶石、氧化釔、鑭增強氧化釔和鋁氧氮化物ALON等。鎂鋁尖晶石是近年來研究最多的最優秀的紅外光學材料之一，它能在高溫、高濕、高壓、雨水、風砂沖擊及太陽暴曬下仍保持其性質，因而是優先選用的耐高溫紅外透過材料，它可透過200nm到6μm的紫外、可見光及紅外光。單晶監寶石也是一種耐高溫紅外材料，它可透過從遠紫外0.17μm到6.5μm的紅外光，用新研製的熱交換法晶體生長過程可以製造直徑達25cm的大尺寸藍寶石。氧化釔和鑭增強氧化釔的透過波長為8μm，在氧化釔中摻入氧化鑭，材料強度提高30%，光學特性不變。由於高溫下具有很高的硬度，所以它具有很好的抗沖擊、抗浸蝕性能。嚴格的說到目前還沒有一種理想的材料能完全滿足上述要求。但包括上述材料在內的不少材料具有較理想的綜合性質。紅外透過材料的第三個發展方向是：紅外/毫米波雙模材料，這是為適應紅外/毫米波雙模復合材料制導技術的需要。目前，還沒有一種材料能滿足紅外/毫米波雙模材料既要有高的遠紅外透過率又有小的介電常數和損耗角正切的要求，高性能的紅外/毫米波雙模材料尚待進一步研究發展。紅外材料的應用：包括各種導彈的制導、紅外預警（包括探測、識別和跟蹤、預警衛星、預警飛機、各種偵察機等）、觀察瞄準（高能束攔截武器等）。
編輯本段激光材料
目前固體激光器正尋求在可見和近可見光譜范圍波長可調，為此而發現的可調諧激光晶體已有30多種，其中，Cr3 離子摻雜新晶體具有較高受激輻射截面和低飽和能量密度，它們的波長范圍是：Cr3 :LiCaAlF3為0.72～0.84μm、Cr3 :LiSrAlF6為0.78～1.01μm，特別是Cr:LiSAF，它的飽和能量密度為5J/cm2，在激光調諧范圍，熒光壽命、激光效率、熱透鏡效應等方面具有良好的性能。
編輯本段軍事應用
軍用光電材料研究的目的是將研究成果應用於新一代高技術光電子裝備系統，提高電子進攻和防衛綜合電子戰的能力。軍用光電材料是軍用光電子技術的重要基礎，對軍用光電子裝備系統有重要的賦能和倍增作用。以紅外材料為基礎的光電成像夜視技術能增強坦克、裝甲車、飛機、軍艦及步兵的夜戰能力，為航空、衛星偵察、預警提供重要手段，成像制導技術可大大提高導彈的命中率和抗干擾能力。以新型固體激光材料為基礎的激光測距、激光致盲武器和火控制系統等使作戰能力大大加強。可調諧激光晶體為從可見光到紅外波段可調諧激光系統提供工作物質可提高激光雷達、空中感測和水下探測等軍用激光系統的領域監視、偵察能力。利用光纖材料、寬頻、抗電磁和強核電磁脈沖干擾、保密、體積小、環境適應性強和抗輻照等優點，可實現地面武器系統無人遠距離感測陣和有人控制站之間的GB/s級信息傳輸；艦船指揮可以通過光纖為遠距離艦隊發送信號，進行指揮；飛機將能發射光纖攜繩的機載無人加強飛機或靶機；以往的武器有線制導將被光纖制導所取代；軍用運載體的慣性導航系統將被光纖陀螺所取代；戰略武器發射的C3I系統也將啟用光纖C3I網路等等。總之，軍用光纖系統的應用，將遠遠超越話音和低速率數據通信的范圍，而進入感測、海上或空中武器平台及各種高速率傳輸系統。

Ⅱ 熱電材料的歷史沿革

英文：thermoelectric material
將不同材料的導體連接起來，並通入電流，在不同導體的接觸點——結點，將會吸收(或放出)熱量.1834年，法國物理學家佩爾捷(J.C.A.Peltier)發現了上述熱電效應.1838年，俄國物理學家楞次(L.Lenz)又做出了更具顯示度的實驗：用金屬鉍線和銻線構成結點，當電流沿某一方向流過結點時，結點上的水就會凝固成冰；如果反轉電流方向，剛剛在結點上凝成的冰又會立即熔化成水.
熱電效應本身是可逆的.如果把楞次實驗中的直流電源換成燈泡，當我們向結點供給熱量，燈泡便會亮起來.盡管當時的科學界對佩爾捷和楞次的發現十分重視，但發現並沒有很快轉化為應用.這是因為，金屬的熱電轉換效率通常很低.直到20世紀50年代，一些具有優良熱電轉換性能的半導體材料被發現，熱電技術(熱電製冷和熱電發電)的研究才成為一個熱門課題.
在室溫附近使用的半導體製冷材料以碲化鉍(Bi2Te3)合金為基礎.通過摻雜製成P型和N型半導體.如前所述，將一個P型柱和一個N型柱用金屬板連接起來，便構成了半導體製冷器的一個基本單元，如果在結點處的電流方向是從N型柱流向P型柱，則結點將成為製冷單元的「冷頭」(溫度為Tc)，而與直流電源連接的兩個頭將是製冷單元的「熱端」(溫度為Th).
N型半導體的費米能級EF位於禁帶的上部，P型的則位於禁帶的下部.當二者連接在一起時，它們的費米能級趨於「持平」.於是，當電流從N型流向P型時(也就是空穴從N到P；電子從P到N)，載流子的能量便會升高.因此，結點作為冷頭就會從Tc端吸熱，產生製冷效果.
佩爾捷系數，其中是單位時間內在結點處吸收的熱量，I是電流強度，Π的物理意義是，單位電荷在越過結點時的能量差.在熱電材料研究中，更容易測量的一個相關參數是澤貝克(Seebeck)系數α,，其中T是溫度.顯然，α描述單位電荷在越過結點時的熵差.
對於製冷應用來說，初看起來，電流越大越好，佩爾捷系數(或澤貝克系數)越大越好.不幸的是，實際非本徵半導體的性質決定了二者不可兼得：電流大要求電導率σ高，而σ和α都是載流子濃度的函數.隨著載流子濃度的增加，σ呈上升趨勢，而α則下跌，結果ασ只可能在一個特定的載流子濃度下達到最大(註：由熱激活產生的電子-空穴對本徵載流子，對提高熱電效益不起作用).
半導體製冷單元的P型柱和N型柱，都跨接在Tc和Th之間.這就要求它們具有大的熱阻.否則，將會加大Tc和Th間的漏熱熵增，從而抵消從Tc端吸熱同時向Th端放熱的製冷效果.最終決定熱電材料性能優劣的是組合參數，其中κ是材料的熱導率.參數Z和溫度T的乘積ZT無量綱，它在評價材料時更常用，是性能最佳的熱電材料，其ZT值大約是1.0.為要使熱電設備與傳統的製冷或發電設備競爭，ZT值應該大於2.
Glen Slack把上述要求歸納為「電子-晶體和聲子-玻璃」.也就是說，好的熱電材料應該具有晶體那樣的高電導和玻璃那樣的低熱導.在長程有序的晶體中，電子以布洛赫波的方式運動.剛性離子實點陣不會使傳導電子的運動發生偏轉.電阻的產生來源於電子同雜質、晶格缺陷以及熱聲子的碰撞.因此，在完善的晶體中σ可以很大.
半導體中的熱導包含兩方面的貢獻：其一由載流子(假定是電子)的定向運動引起的(κe)；其二是由於聲子平衡分布集團的定向運動(κp).根據維德曼-弗蘭茲定律，κe∝σ.人們不可能在要求大σ的同時，還要求小的κe.減小熱導的潛力在於減小κp，它與晶格的有序程度密切相關：在長程有序的晶體中，熱阻只能來源於三聲子倒逆(umklapp)過程和缺陷、邊界散射；在非晶態玻璃結構中，晶格無序大大限制了聲子的平均自由程，從而添加了對聲子的散射機制.因此，「聲子-玻璃」的熱導率κ可以很低.
以無量綱優值系數ZT來衡量熱電材料：BiSb系列適用於50—150K溫區；Bi2Te3系列適用於250—500K；PbTe系列適用於500—800K;SiGe系列適用於1100—1300K.低溫熱電器件(T≤220K)主要用於冷卻計算機晶元和紅外探測器.高溫熱電設備可將太陽能和核能轉化成電能，主用於航天探測器和海上漂浮無人監測站的供電.氟里昂製冷劑的禁用，為半導體製冷的發展提供了新的契機.1998年秋季在美國波士頓召開的材料研究學會(MRS)學術會議上，熱電材料研究再一次成為討論的熱點.
Brian Sales等研究了一類新型熱電材料，叫作填隙方鈷礦銻化物(filled skutterudite antimonides).未填隙時，材料的化學式是CoSb3(或Co4Sb12).晶體中每個Co4Sb12結構單元包含一個尺寸較大的籠形孔洞.如果將稀土原子(例如La)填入籠形孔洞，則化學式變為LaCo4Sb12.由於La原子處於相對寬松的空間內，它的振動幅值也較大.於是，在LaCo4Sb12中，Co4Sb12剛性骨架為材料的高電導提供了基礎，而稀土La在籠中的振動加強了對聲子的散射——減小了材料的熱導.B.Sales 的工作朝著「電子-晶體和聲子-玻璃」的方向邁出了第一步.
高壓(～2GPa)技術已經被用於改進熱電材料的性能.如果在高壓下觀察到了母材料性能的改善，人們將可以通過化學摻雜的辦法獲得類似的結構，並將它用於常壓條件下.
ZrNiSn的σ和α都很高，但它的熱導率κ並不低.或許可以通過加入第4或第5組元，增強對聲子的「質量漲落散射」，達到減小熱導的目的.
准晶的結構復雜多變，具有「聲子-玻璃」的性能.有關研究的重點是改善准晶的導電性能.
將納米金屬(Ag)嵌入導電聚合物，當電流流過這種復合材料時，可以產生大的溫度梯度.對此，還沒有理論上的解釋.
有兩種低維熱電材料具有應用前景：CsBi4Te6實際上就是填隙的Bi2Te3；硒(Se)摻雜的HfTe5，在T<220K的溫區，其澤貝克系數α遠遠超出了Bi2Te3.
此外，薄膜、人工超晶格、納米碳管、Bi納米線和量子阱系統、類貓眼結構等都展現出了在改進熱電材料性能方面的潛力.

Ⅲ 李瑤的個人簡介

作為主要參來加者，承擔了國源防配套項目「水下兵器的研究與開發」、國家自然科學基金委員會項目「結構的金屬—陶瓷梯度材料界面層裂機理與控制方法研究」和國家自然科學基金國際合作重大項目「納米和梯度熱電材料與太陽能光電、熱電、風力發電系統」的研究，在復合材料的微觀力學研究方面，發展和完善了含微觀缺陷復合材料的微觀力學理論方法，成功解決了復合材料微觀損傷與與熱傳導性能的關系問題。獲獎水下兵器的研究與開發，國家建材局科技進步一等獎，2001年 研究方向及成果 主要研究領域 ? 復合材料微觀力學理論 ? 復合材料成型工藝力學目前承擔的科研項目 3. 國家自然科學基金重大國際合作項目，納米和梯度熱電材料與太陽能光電、熱電、風力發電系統，2003~2007 4. 教育部新世紀人才基金項目，先進復合材料多尺度結構形成過程模擬與多尺度分析，2005~2007，50萬元。

Ⅳ 什麼是復合材料，最准確的定義是什麼

復合材料是由兩種或兩種以上的不同材料組合而成的機械工程材料。各種組成材料在性能上能互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優於原組成材料，從而滿足各種不同的要求。 復合材料的組成包括基體和增強材料兩個部分。非金屬基體主要有合成樹脂、碳、石墨、橡膠、陶瓷；金屬基體主要有鋁、鎂、銅和它們的合金；增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維等有機纖維和碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲及硬質細粒等。
復合材料的歷史可追溯很遠，如從古沿用迄今的稻草增強粘土，和已使用上百年的鋼筋混凝土，就是由兩種不同材料復合而成。
20世紀20年代以後發展起來的銅-鎢和銀-鎢電觸頭材料，碳化鎢-鈷基硬質合金，和其他粉末燒結材料，其實質也是復合材料。40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料(俗稱玻璃鋼)的雷達罩，從此出現了復合材料這一名稱。
50年代以後陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度、高模量纖維；70年代又出現了芳香族聚醯胺纖維(簡稱芳綸纖維)，如聚對苯甲醯胺纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體，或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合而成各具特點的材料，為了區別於一般玻璃纖維增強材料，這種材料稱為高級復合材料。
復合材料根據其組成可分為金屬與金屬復合材料；金屬與非金屬復合材料；非金屬與非金屬復合材料三種。根據結構特點又可分為纖維復合材料、層疊復合材料、細粒復合材料和骨架復合材料。
纖維復合材料通常是置纖維狀材料於基體內組成，如纖維增強塑料、纖維增強金屬等；層疊復合材料是由兩種或兩種以上不同材料疊合而成，如用兩種具有不同膨脹系數的金屬，復合而成的能指示溫度變化的熱工儀表材料等；細粒復合材料是將硬質細粒均勻分布於基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷；骨架復合材料是在連續多孔的結構材料中填充其他材料，或由面板和芯子組成的夾層結構材料等。其他如定向共晶復合材料，是在特定的熔煉或液體金屬凝固條件下，基體內部生成定向的纖維狀結構而得，故亦稱自增強纖維復合材料。
復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料，其比強度和比模量均較高強度鋼和鋁合金大數倍，還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消音、電絕緣等性能。再如，石墨纖維與樹脂復合，可得到膨脹系數幾乎等於零的材料。
纖維增強復合材料的另一特點是各向異性，因此可按製件不同部位的強度要求設計纖維的排列。如以碳纖維或碳化硅纖維增強的鋁基復合材料，在500℃時仍能保持足夠的強度和模量，比未增強的鋁好得多；碳化硅纖維與鈦復合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發動機風扇葉片；碳化硅纖維與氮化硅陶瓷復合，使用溫度可達1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度高很多。
非金屬基復合材料由於密度小，用於汽車可減輕重量、提高車速、節約能源。如用碳纖維增強塑料製成的車身和發動機罩，其重量可比金屬制的輕一半以上；用碳纖維與玻璃纖維混合製成的復合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大五倍多的鋼片彈簧相等。
復合材料中應用最廣的是玻璃纖維增強復合材料，其次是碳纖維、石墨纖維、硼纖維、芳綸纖維和碳化硅等增強的復合材料。高級復合材料由於價格昂貴，主要用於軍工、航天、原子能等尖端技術，民用方面除高級運動器材和關鍵性機械零部件外，其他還很少正式採用。
復合材料范圍廣，品種多，性能優異，有很大的發展前途。玻璃纖維增強熱固性塑料中的片狀模塑料發展很快，已出現了許多分支，其製品已由非受力件擴大到受力件如傳動支架等。玻璃纖維增強熱塑性塑料的用途越來越廣，其發展速度在有的國家已超過熱固性的增長率。
高級復合材料的發展方向是降低成本，擴大應用范圍。用兩種或兩種以上的不同纖維作為增強材料，不但可降低成本，且其混合效應超過一般的混合規律。航空中的基本結構件、工業用機器人、晦洋開發用的結構材料、汽車片彈簧和驅動軸等，將越來越多地採用混合纖維增強復合材料。
定向凝固的鑄造復合材料如碳化鉭與鎳或鈷、碳化鈮與鈮等的共晶復合材料，以及無機纖維增強陶瓷復合材料，使用溫度均超過現有的耐熱合金，也將得到發展。碳纖維與銅的復合材料可用作低電壓、大電流電機和超導等特殊電機的電刷材料，耐磨減摩和電子材料。
在成型工藝方面，增強反應注射成型、反應注射成型、彈性貯存成型和真空浸清成型等均已獲得發展。功能復合材料將多種功能集於一身，如將光電材料與電磁材料復合成光磁復合材料。這種材料在功能轉換器件中很有發展前途。
參考：復材中國
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Ⅳ 熱電材料的兩種應用方式

單向凝固法，燒結法

Ⅵ 求大神翻譯，熱電材料文章

這些方法的力量現在已得到充分的好評和採納，而且它們正在變成正在涌現的熱電材料的設計和優化方面現行的範式。我們還討論了進一步推進這些新領悟，以實現不斷進一步提高ZT的挑戰。先前的綜述文章一直涵蓋這納米結構化[1-3,7-10];與熱電性質有關的微觀結構[36];基本的物理現象[4];電子結構工程設計[37,38];納米多晶化合物[6,9],或者集中於一些特殊材料，如籠型包合物[39]、津特而相化合物[40]、氧化物[41]、有機材料[42]和其他材料[43-45]。可是本文討論和突出全方位panoscopic途徑對熱電科學及其在實現塊狀材料ZT值的突破的應用中的重要意義。

Ⅶ 什麼是光電材料

光電材料是指用於製造各種光電設備(主要包括各種主、被動光電感測器光信息處理和存儲裝置及光通信等)的材料。光電材料主要包括紅外材料、激光材料、光纖材料、非線性光學材料等。

1.紅外材料 軍用紅外材料主要有兩類：紅外探測材料和紅外透波材料。
a.紅外探測材料： 紅外探測材料包括硫化鉛、銻化銦、鍺摻雜(金、汞)、碲錫鉛、碲鎘汞、硫酸三甘酞、鉭酸鋰、鍺酸鉛、氧化鎂等一系列材料，銻化銦和碲鎘汞是目前軍用紅外光電系統採用的主要紅外探測材料，特別是碲鎘汞(hg-cd-te)材料，是當前較成熟也是各國側重研究發展的主要紅外材料。它可應用於從近紅外、中紅外、到遠紅外很寬的波長范圍，還具有以光電導、光伏特及光磁電等多種工作方式工作的優點，但該材料也存在化學穩定性差、難於製成大尺寸單晶、大面積均勻性差等缺點，限制了大尺寸面陣器件的開發，hg-cd-te現已進入薄膜材料研製和應用階段，為了克服該材料上述的缺點，國際上探索了新的技術途徑：
(1)用各種薄膜外延技術制備大尺寸晶片，這些技術包括分子束外延(mbe)、液相外延(lpe)和金屬有機化合物氣相淀積(mocvd)等。特別是用mocvd可以制出大面積、組分均勻、表面狀態好的hg-cd-te薄膜，用於制備大面積焦平面陣列紅外探測器。國外用mocvd法已製成面積大於5cm2、均勻性良好、δx=0.2±0.005、工藝重復性好的碲鎘汞單晶薄膜，64×64焦平面器件已用於型號系統、512×512已有樣品。
(2)尋找高性能新紅外材料取代hg-cd-te,主要包括： ①hg-mn-te和hg-zn-te，美國和烏克蘭等國從80年代中就開展了這方面的研究，研究表明，hg1-xznxte和hg1-(x+y)cdxznyte的光學特性和碲鎘汞很相似，但較容易獲得大尺寸、低缺陷的單晶，化學穩定性也更高。hg1-xmnxte是磁性半導體材料，在磁場中的光伏特性與碲鎘汞幾乎相同，但它克服了hg-te弱鍵引起的問題。研究表明，在hg1-xmnxte中，當x<0.35時能獲得成分均勻、大尺寸的單晶，在遠紅外區應用，則x值應選取在0.11左右。 ②高溫超導材料，現處於研究開發階段，已有開發成功的產品。 ③ⅲ-v超晶格量子阱化合物材料，可用於8～14μm遠紅外探測器，如：inas/gasb(應變層超晶格)、gaas/algaas(量子阱結構)等。 ④sige材料，由於sige材料具有許多獨特的物理性質和重要的應用價值，又與si平面工藝相容，因此引起了微電子及光電子產業的高度重視。sige材料通過控制層厚、組分、應變等，可自由調節材料的光電性能，開辟了硅材料人工設計和能帶工程的新紀元，形成國際性研究熱潮。si/gesi異質結構應用於紅外探測器有如下優點：截止波長可在3～30μm較大范圍內調節，能保證截止波長有利於優化響應和探測器的冷卻要求。si/gesi材料的缺點在於量子效率很低，目前利用多個sige層來解決這一問題。〔6〕 1996年美國國防部國防技術領域計劃將開發先進紅外焦平面陣列的工作重點確定為：研製在各種情況下應用(包括監視和夜間/不利氣象條件下使用的紅外焦平面陣列)的紅外探測器材料，其中包括以如下三種材料為基礎的薄膜和結構：具有晶元上處理能力的ggcdte單片薄膜、inas/gasb超晶格和sige(肖特基勢壘器件)。這三種材料也正是當前紅外探測材料發展和研究的熱點。

b.紅外透過材料：

紅外透過材料主要用作紅外探測器和飛行器中的窗口、頭罩或整流罩等，它的最新進展和發展方向如下：〔1〕 目前，在中紅外波段採用的紅外透過材料有鍺鹽玻璃、人工多晶鍺、氟化鎂(mgf2)、人工藍寶石和氮酸鋁等，特別是多晶氟化鎂，被認為是綜合性能比較好的材料。 遠紅外材料是紅外透過材料當前研究發展的重點之一，8～14μm長波紅外透過材料有：硫化鋅(zns)、硒化鋅(znse)、硫化鑭鈣(cala2s4)、砷化鎵(gaas)、磷化鎵(gap)和鍺(ge)等。zns被認為是一種較好的遠紅外透過材料，在3～12μm范圍，厚2mm時，平均透過率大於70%，無吸收峰，採取特殊措施，最大紅外透過率達95.8%。國外已採用zns作為遠紅外窗口和頭罩材料，象美國的lantrirn紅外吊艙窗口，learjel飛機窗口等。美國norton國際公司先進材料部每年生產上千個zns頭罩。zns多晶體的制備方法主要有兩種：熱壓法與化學氣相淀積法(cvd)，cvd法制備的材料性能較好。 紅外透過材料發展的另一個重要方向是：耐高溫紅外透過材料的研究。高速飛行器在飛行過程中會對紅外窗口和罩材產生高溫、高壓、強烈的風砂雨水的沖刷和浸蝕，影響紅外透過材料的性能，因此需要一系列新型的耐高溫、具有綜合光學、物理、機械、化學性能的新材料。這些條件下使用的理想材料從室溫到1000℃應具有下列特性：在使用波段內具有高透過，低熱輻射、散射及雙折射，高強度，高導熱系數，低熱膨脹系數，抗風砂雨水的沖擊和浸蝕，耐超聲波輻射等。最近研究較多的耐高溫紅外透過材料有鎂鋁尖晶石、蘭寶石、氧化釔、鑭增強氧化釔和鋁氧氮化物alon等。 鎂鋁尖晶石是近年來研究最多的最優秀的紅外光學材料之一，它能在高溫、高濕、高壓、雨水、風砂沖擊及太陽暴曬下仍保持其性質，因而是優先選用的耐高溫紅外透過材料，它可透過200nm到6μm的紫外、可見光及紅外光。單晶監寶石也是一種耐高溫紅外材料，它可透過從遠紫外0.17μm到6.5μm的紅外光，用新研製的熱交換法晶體生長過程可以製造直徑達25cm的大尺寸藍寶石。氧化釔和鑭增強氧化釔的透過波長為8μm，在氧化釔中摻入氧化鑭，材料強度提高30%，光學特性不變。由於高溫下具有很高的硬度，所以它具有很好的抗沖擊、抗浸蝕性能。 嚴格的說到目前還沒有一種理想的材料能完全滿足上述要求。但包括上述材料在內的不少材料具有較理想的綜合性質。 紅外透過材料的第三個發展方向是：紅外/毫米波雙模材料，這是為適應紅外/毫米波雙模復合材料制導技術的需要。目前，還沒有一種材料能滿足紅外/毫米波雙模材料既要有高的遠紅外透過率又有小的介電常數和損耗角正切的要求，高性能的紅外/毫米波雙模材料尚待進一步研究發展。 紅外材料的應用：包括各種導彈的制導、紅外預警(包括探測、識別和跟蹤、預警衛星、預警飛機、各種偵察機等)、觀察瞄準(高能束攔截武器等)

2.激光材料〔2、4、7〕

目前固體激光器正尋求在可見和近可見光譜范圍波長可調，為此而發現的可調諧激光晶體已有30多種，其中，cr3+離子摻雜新晶體具有較高受激輻射截面和低飽和能量密度，它們的波長范圍是：cr3+:licaalf3為0.72～0.84μm、cr3+:lisralf6為0.78～1.01μm，特別是cr:lisaf，它的飽和能量密度為5j/cm2，在激光調諧范圍，熒光壽命、激光效率、熱透鏡效應等方面具有良好的性能，將是[影響] 未來的戰爭將是集各種高技術為一體的信息戰，光電材料是重要的保障技術。軍用光電材料研究的目的是將研究成果應用於新一代高技術光電子裝備系統，提高電子進攻和防衛綜合電子戰的能力。軍用光電材料是軍用光電子技術的重要基礎，對軍用光電子裝備系統有重要的賦能和倍增作用。 以紅外材料為基礎的光電成像夜視技術能增強坦克、裝甲車、飛機、軍艦及步兵的夜戰能力，為航空、衛星偵察、預警提供重要手段，成像制導技術可大大提高導彈的命中率和抗干擾能力。 以新型固體激光材料為基礎的激光測距、激光致盲武器和火控制系統等使作戰能力大大加強。可調諧激光晶體為從可見光到紅外波段可調諧激光系統提供工作物質可提高激光雷達、空中感測和水下探測等軍用激光系統的領域監視、偵察能力。 利用光纖材料、寬頻、抗電磁和強核電磁脈沖干擾、保密、體積小、環境適應性強和抗輻照等優點，可實現地面武器系統無人遠距離感測陣和有人控制站之間的gb/s級信息傳輸；艦船指揮可以通過光纖為遠距離艦隊發送信號，進行指揮；飛機將能發射光纖攜繩的機載無人加強飛機或靶機；以往的武器有線制導將被光纖制導所取代；軍用運載體的慣性導航系統將被光纖陀螺所取代；戰略武器發射的c3i系統也將啟用光纖c3i網路等等。總之，軍用光纖系統的應用，將遠遠超越話音和低速率數據通信的范圍，而進入感測、海上或空中武器平台及各種高速率傳輸系統。

Ⅷ 杭州大銘光電復合材料研究院有限公司怎麼樣

簡介：杭州大銘光電復合材料研究院有限公司成立於2013年07月03日，主要經營范圍為一專般經營項目：屬聚合物復合材料、納米材料及其生產設備的技術研發，技術服務，技術成果轉讓等。
法定代表人：袁建波
成立時間：2013-07-03
注冊資本：320萬人民幣
工商注冊號：330183000139033
企業類型：有限責任公司（非自然人投資或控股的法人獨資）
公司地址：浙江省杭州市富陽區銀湖街道高爾夫路166號第1幢101室