光电和热电复合材料

Ⅰ 半导体光电材料是什么

光电材料是指用于制造各种光电设备（主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等）的材料，主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等。
红外探测材料
包括硫化铅、锑化铟、锗掺杂（金、汞）、碲锡铅、碲镉汞、硫酸三甘酞、钽酸锂、锗酸铅、氧化镁等一系列材料，锑化铟和碲镉汞是目前军用红外光电系统采用的主要红外探测材料，特别是碲镉汞（Hg-Cd-Te）材料，是当前较成熟也是各国侧重研究发展的主要红外材料。它可应用于从近红外、中红外、到远红外很宽的波长范围，还具有以光电导、光伏特及光磁电等多种工作方式工作的优点，但该材料也存在化学稳定性差、难于制成大尺寸单晶、大面积均匀性差等缺点，Hg-Cd-Te现已进入薄膜材料研制和应用阶段，为了克服该材料上述的缺点，国际上探索了新的技术途径： （1）用各种薄膜外延技术制备大尺寸晶片，这些技术包括分子束外延（MBE）、液相外延（LPE）和金属有机化合物气相淀积（MOCVD）等。特别是用MOCVD可以制出大面积、组分均匀、表面状态好的Hg-Cd-Te薄膜，用于制备大面积焦平面阵列红外探测器。国外用MOCVD法已制成面积大于5cm2、均匀性良好、Δx=0.2±0.005、工艺重复性好的碲镉汞单晶薄膜，64×64焦平面器件已用于型号系统、512×512已有样品。 （2）寻找高性能新红外材料取代Hg-Cd-Te，主要包括：①Hg-Mn-Te和Hg-Zn-Te，美国和乌克兰等国从80年代中就开展了这方面的研究，研究表明，Hg1-xZnxTe和Hg1-x CdxZnyTe的光学特性和碲镉汞很相似，但较容易获得大尺寸、低缺陷的单晶，化学稳定性也更高。Hg1-xMnxTe是磁性半导体材料，在磁场中的光伏特性与碲镉汞几乎相同，但它克服了Hg-Te弱键引起的问题。②高温超导材料，现处于研究开发阶段，已有开发成功的产品。 ③Ⅲ-V超晶格量子阱化合物材料，可用于8～14μm远红外探测器，如：InAs/GaSb（应变层超晶格）、GaAs/AlGaAs（量子阱结构）等。 ④SiGe材料，由于SiGe材料具有许多独特的物理性质和重要的应用价值，又与Si平面工艺相容，因此引起了微电子及光电子产业的高度重视。SiGe材料通过控制层厚、组分、应变等，可自由调节材料的光电性能，开辟了硅材料人工设计和能带工程的新纪元，形成国际性研究热潮。Si/GeSi异质结构应用于红外探测器有如下优点：截止波长可在3～30μm较大范围内调节，能保证截止波长有利于优化响应和探测器的冷却要求。Si/GeSi材料的缺点在于量子效率很低，目前利用多个SiGe层来解决这一问题。 〔6〕1996年美国国防部国防技术领域计划将开发先进红外焦平面阵列的工作重点确定为：研制在各种情况下应用（包括监视和夜间/不利气象条件下使用的红外焦平面阵列）的红外探测器材料，其中包括以如下三种材料为基础的薄膜和结构：具有芯片上处理能力的GgCdTe单片薄膜、InAs/GaSb超晶格和SiGe（肖特基势垒器件）。这三种材料也正是当前红外探测材料发展和研究的热点。
红外透波材料
主要用作红外探测器和飞行器中的窗口、头罩或整流罩等，它的最新进展和发展方向如下：（1）目前，在中红外波段采用的红外透过材料有锗盐玻璃、人工多晶锗、氟化镁（MgF2）、人工蓝宝石和氮酸铝等，特别是多晶氟化镁，被认为是综合性能比较好的材料。远红外材料是红外透过材料当前研究发展的重点之一，8～14μm长波红外透过材料有：硫化锌（ZnS）、硒化锌（ZnSe）、硫化镧钙（CaLa2S4）、砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）和锗（Ge）等。ZnS被认为是一种较好的远红外透过材料，在3～12μm范围，厚2mm时，平均透过率大于70%，无吸收峰，采取特殊措施，最大红外透过率达95.8%。国外已采用ZnS作为远红外窗口和头罩材料，象美国的LANTRIRN红外吊舱窗口，Learjel飞机窗口等。美国Norton国际公司先进材料部每年生产上千个ZnS头罩。ZnS多晶体的制备方法主要有两种：热压法与化学气相淀积法（CVD），CVD法制备的材料性能较好。 红外透过材料发展的另一个重要方向是：耐高温红外透过材料的研究。高速飞行器在飞行过程中会对红外窗口和罩材产生高温、高压、强烈的风砂雨水的冲刷和浸蚀，影响红外透过材料的性能，因此需要一系列新型的耐高温、具有综合光学、物理、机械、化学性能的新材料。这些条件下使用的理想材料从室温到1000℃应具有下列特性：在使用波段内具有高透过，低热辐射、散射及双折射，高强度，高导热系数，低热膨胀系数，抗风砂雨水的冲击和浸蚀，耐超声波辐射等。最近研究较多的耐高温红外透过材料有镁铝尖晶石、兰宝石、氧化钇、镧增强氧化钇和铝氧氮化物ALON等。镁铝尖晶石是近年来研究最多的最优秀的红外光学材料之一，它能在高温、高湿、高压、雨水、风砂冲击及太阳暴晒下仍保持其性质，因而是优先选用的耐高温红外透过材料，它可透过200nm到6μm的紫外、可见光及红外光。单晶监宝石也是一种耐高温红外材料，它可透过从远紫外0.17μm到6.5μm的红外光，用新研制的热交换法晶体生长过程可以制造直径达25cm的大尺寸蓝宝石。氧化钇和镧增强氧化钇的透过波长为8μm，在氧化钇中掺入氧化镧，材料强度提高30%，光学特性不变。由于高温下具有很高的硬度，所以它具有很好的抗冲击、抗浸蚀性能。严格的说到目前还没有一种理想的材料能完全满足上述要求。但包括上述材料在内的不少材料具有较理想的综合性质。红外透过材料的第三个发展方向是：红外/毫米波双模材料，这是为适应红外/毫米波双模复合材料制导技术的需要。目前，还没有一种材料能满足红外/毫米波双模材料既要有高的远红外透过率又有小的介电常数和损耗角正切的要求，高性能的红外/毫米波双模材料尚待进一步研究发展。红外材料的应用：包括各种导弹的制导、红外预警（包括探测、识别和跟踪、预警卫星、预警飞机、各种侦察机等）、观察瞄准（高能束拦截武器等）。
编辑本段激光材料
目前固体激光器正寻求在可见和近可见光谱范围波长可调，为此而发现的可调谐激光晶体已有30多种，其中，Cr3 离子掺杂新晶体具有较高受激辐射截面和低饱和能量密度，它们的波长范围是：Cr3 :LiCaAlF3为0.72～0.84μm、Cr3 :LiSrAlF6为0.78～1.01μm，特别是Cr:LiSAF，它的饱和能量密度为5J/cm2，在激光调谐范围，荧光寿命、激光效率、热透镜效应等方面具有良好的性能。
编辑本段军事应用
军用光电材料研究的目的是将研究成果应用于新一代高技术光电子装备系统，提高电子进攻和防卫综合电子战的能力。军用光电材料是军用光电子技术的重要基础，对军用光电子装备系统有重要的赋能和倍增作用。以红外材料为基础的光电成像夜视技术能增强坦克、装甲车、飞机、军舰及步兵的夜战能力，为航空、卫星侦察、预警提供重要手段，成像制导技术可大大提高导弹的命中率和抗干扰能力。以新型固体激光材料为基础的激光测距、激光致盲武器和火控制系统等使作战能力大大加强。可调谐激光晶体为从可见光到红外波段可调谐激光系统提供工作物质可提高激光雷达、空中传感和水下探测等军用激光系统的领域监视、侦察能力。利用光纤材料、宽带、抗电磁和强核电磁脉冲干扰、保密、体积小、环境适应性强和抗辐照等优点，可实现地面武器系统无人远距离传感阵和有人控制站之间的GB/s级信息传输；舰船指挥可以通过光纤为远距离舰队发送信号，进行指挥；飞机将能发射光纤携绳的机载无人加强飞机或靶机；以往的武器有线制导将被光纤制导所取代；军用运载体的惯性导航系统将被光纤陀螺所取代；战略武器发射的C3I系统也将启用光纤C3I网络等等。总之，军用光纤系统的应用，将远远超越话音和低速率数据通信的范围，而进入传感、海上或空中武器平台及各种高速率传输系统。

Ⅱ 热电材料的历史沿革

英文：thermoelectric material
将不同材料的导体连接起来，并通入电流，在不同导体的接触点——结点，将会吸收(或放出)热量.1834年，法国物理学家佩尔捷(J.C.A.Peltier)发现了上述热电效应.1838年，俄国物理学家楞次(L.Lenz)又做出了更具显示度的实验：用金属铋线和锑线构成结点，当电流沿某一方向流过结点时，结点上的水就会凝固成冰；如果反转电流方向，刚刚在结点上凝成的冰又会立即熔化成水.
热电效应本身是可逆的.如果把楞次实验中的直流电源换成灯泡，当我们向结点供给热量，灯泡便会亮起来.尽管当时的科学界对佩尔捷和楞次的发现十分重视，但发现并没有很快转化为应用.这是因为，金属的热电转换效率通常很低.直到20世纪50年代，一些具有优良热电转换性能的半导体材料被发现，热电技术(热电制冷和热电发电)的研究才成为一个热门课题.
在室温附近使用的半导体制冷材料以碲化铋(Bi2Te3)合金为基础.通过掺杂制成P型和N型半导体.如前所述，将一个P型柱和一个N型柱用金属板连接起来，便构成了半导体制冷器的一个基本单元，如果在结点处的电流方向是从N型柱流向P型柱，则结点将成为制冷单元的“冷头”(温度为Tc)，而与直流电源连接的两个头将是制冷单元的“热端”(温度为Th).
N型半导体的费米能级EF位于禁带的上部，P型的则位于禁带的下部.当二者连接在一起时，它们的费米能级趋于“持平”.于是，当电流从N型流向P型时(也就是空穴从N到P；电子从P到N)，载流子的能量便会升高.因此，结点作为冷头就会从Tc端吸热，产生制冷效果.
佩尔捷系数，其中是单位时间内在结点处吸收的热量，I是电流强度，Π的物理意义是，单位电荷在越过结点时的能量差.在热电材料研究中，更容易测量的一个相关参数是泽贝克(Seebeck)系数α,，其中T是温度.显然，α描述单位电荷在越过结点时的熵差.
对于制冷应用来说，初看起来，电流越大越好，佩尔捷系数(或泽贝克系数)越大越好.不幸的是，实际非本征半导体的性质决定了二者不可兼得：电流大要求电导率σ高，而σ和α都是载流子浓度的函数.随着载流子浓度的增加，σ呈上升趋势，而α则下跌，结果ασ只可能在一个特定的载流子浓度下达到最大(注：由热激活产生的电子-空穴对本征载流子，对提高热电效益不起作用).
半导体制冷单元的P型柱和N型柱，都跨接在Tc和Th之间.这就要求它们具有大的热阻.否则，将会加大Tc和Th间的漏热熵增，从而抵消从Tc端吸热同时向Th端放热的制冷效果.最终决定热电材料性能优劣的是组合参数，其中κ是材料的热导率.参数Z和温度T的乘积ZT无量纲，它在评价材料时更常用，是性能最佳的热电材料，其ZT值大约是1.0.为要使热电设备与传统的制冷或发电设备竞争，ZT值应该大于2.
Glen Slack把上述要求归纳为“电子-晶体和声子-玻璃”.也就是说，好的热电材料应该具有晶体那样的高电导和玻璃那样的低热导.在长程有序的晶体中，电子以布洛赫波的方式运动.刚性离子实点阵不会使传导电子的运动发生偏转.电阻的产生来源于电子同杂质、晶格缺陷以及热声子的碰撞.因此，在完善的晶体中σ可以很大.
半导体中的热导包含两方面的贡献：其一由载流子(假定是电子)的定向运动引起的(κe)；其二是由于声子平衡分布集团的定向运动(κp).根据维德曼-弗兰兹定律，κe∝σ.人们不可能在要求大σ的同时，还要求小的κe.减小热导的潜力在于减小κp，它与晶格的有序程度密切相关：在长程有序的晶体中，热阻只能来源于三声子倒逆(umklapp)过程和缺陷、边界散射；在非晶态玻璃结构中，晶格无序大大限制了声子的平均自由程，从而添加了对声子的散射机制.因此，“声子-玻璃”的热导率κ可以很低.
以无量纲优值系数ZT来衡量热电材料：BiSb系列适用于50—150K温区；Bi2Te3系列适用于250—500K；PbTe系列适用于500—800K;SiGe系列适用于1100—1300K.低温热电器件(T≤220K)主要用于冷却计算机芯片和红外探测器.高温热电设备可将太阳能和核能转化成电能，主用于航天探测器和海上漂浮无人监测站的供电.氟里昂制冷剂的禁用，为半导体制冷的发展提供了新的契机.1998年秋季在美国波士顿召开的材料研究学会(MRS)学术会议上，热电材料研究再一次成为讨论的热点.
Brian Sales等研究了一类新型热电材料，叫作填隙方钴矿锑化物(filled skutterudite antimonides).未填隙时，材料的化学式是CoSb3(或Co4Sb12).晶体中每个Co4Sb12结构单元包含一个尺寸较大的笼形孔洞.如果将稀土原子(例如La)填入笼形孔洞，则化学式变为LaCo4Sb12.由于La原子处于相对宽松的空间内，它的振动幅值也较大.于是，在LaCo4Sb12中，Co4Sb12刚性骨架为材料的高电导提供了基础，而稀土La在笼中的振动加强了对声子的散射——减小了材料的热导.B.Sales 的工作朝着“电子-晶体和声子-玻璃”的方向迈出了第一步.
高压(～2GPa)技术已经被用于改进热电材料的性能.如果在高压下观察到了母材料性能的改善，人们将可以通过化学掺杂的办法获得类似的结构，并将它用于常压条件下.
ZrNiSn的σ和α都很高，但它的热导率κ并不低.或许可以通过加入第4或第5组元，增强对声子的“质量涨落散射”，达到减小热导的目的.
准晶的结构复杂多变，具有“声子-玻璃”的性能.有关研究的重点是改善准晶的导电性能.
将纳米金属(Ag)嵌入导电聚合物，当电流流过这种复合材料时，可以产生大的温度梯度.对此，还没有理论上的解释.
有两种低维热电材料具有应用前景：CsBi4Te6实际上就是填隙的Bi2Te3；硒(Se)掺杂的HfTe5，在T<220K的温区，其泽贝克系数α远远超出了Bi2Te3.
此外，薄膜、人工超晶格、纳米碳管、Bi纳米线和量子阱系统、类猫眼结构等都展现出了在改进热电材料性能方面的潜力.

Ⅲ 李瑶的个人简介

作为主要参来加者，承担了国源防配套项目“水下兵器的研究与开发”、国家自然科学基金委员会项目“结构的金属—陶瓷梯度材料界面层裂机理与控制方法研究”和国家自然科学基金国际合作重大项目“纳米和梯度热电材料与太阳能光电、热电、风力发电系统”的研究，在复合材料的微观力学研究方面，发展和完善了含微观缺陷复合材料的微观力学理论方法，成功解决了复合材料微观损伤与与热传导性能的关系问题。获奖水下兵器的研究与开发，国家建材局科技进步一等奖，2001年 研究方向及成果 主要研究领域 ? 复合材料微观力学理论 ? 复合材料成型工艺力学目前承担的科研项目 3. 国家自然科学基金重大国际合作项目，纳米和梯度热电材料与太阳能光电、热电、风力发电系统，2003~2007 4. 教育部新世纪人才基金项目，先进复合材料多尺度结构形成过程模拟与多尺度分析，2005~2007，50万元。

Ⅳ 什么是复合材料，最准确的定义是什么

复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料，从而满足各种不同的要求。 复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。非金属基体主要有合成树脂、碳、石墨、橡胶、陶瓷；金属基体主要有铝、镁、铜和它们的合金；增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维等有机纤维和碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝及硬质细粒等。
复合材料的历史可追溯很远，如从古沿用迄今的稻草增强粘土，和已使用上百年的钢筋混凝土，就是由两种不同材料复合而成。
20世纪20年代以后发展起来的铜-钨和银-钨电触头材料，碳化钨-钴基硬质合金，和其他粉末烧结材料，其实质也是复合材料。40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢)的雷达罩，从此出现了复合材料这一名称。
50年代以后陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度、高模量纤维；70年代又出现了芳香族聚酰胺纤维(简称芳纶纤维)，如聚对苯甲酰胺纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体，或铝、镁、钛等金属基体复合而成各具特点的材料，为了区别于一般玻璃纤维增强材料，这种材料称为高级复合材料。
复合材料根据其组成可分为金属与金属复合材料；金属与非金属复合材料；非金属与非金属复合材料三种。根据结构特点又可分为纤维复合材料、层叠复合材料、细粒复合材料和骨架复合材料。
纤维复合材料通常是置纤维状材料于基体内组成，如纤维增强塑料、纤维增强金属等；层叠复合材料是由两种或两种以上不同材料叠合而成，如用两种具有不同膨胀系数的金属，复合而成的能指示温度变化的热工仪表材料等；细粒复合材料是将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷；骨架复合材料是在连续多孔的结构材料中填充其他材料，或由面板和芯子组成的夹层结构材料等。其他如定向共晶复合材料，是在特定的熔炼或液体金属凝固条件下，基体内部生成定向的纤维状结构而得，故亦称自增强纤维复合材料。
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均较高强度钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消音、电绝缘等性能。再如，石墨纤维与树脂复合，可得到膨胀系数几乎等于零的材料。
纤维增强复合材料的另一特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。如以碳纤维或碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量，比未增强的铝好得多；碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片；碳化硅纤维与氮化硅陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度高很多。
非金属基复合材料由于密度小，用于汽车可减轻重量、提高车速、节约能源。如用碳纤维增强塑料制成的车身和发动机罩，其重量可比金属制的轻一半以上；用碳纤维与玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大五倍多的钢片弹簧相等。
复合材料中应用最广的是玻璃纤维增强复合材料，其次是碳纤维、石墨纤维、硼纤维、芳纶纤维和碳化硅等增强的复合材料。高级复合材料由于价格昂贵，主要用于军工、航天、原子能等尖端技术，民用方面除高级运动器材和关键性机械零部件外，其他还很少正式采用。
复合材料范围广，品种多，性能优异，有很大的发展前途。玻璃纤维增强热固性塑料中的片状模塑料发展很快，已出现了许多分支，其制品已由非受力件扩大到受力件如传动支架等。玻璃纤维增强热塑性塑料的用途越来越广，其发展速度在有的国家已超过热固性的增长率。
高级复合材料的发展方向是降低成本，扩大应用范围。用两种或两种以上的不同纤维作为增强材料，不但可降低成本，且其混合效应超过一般的混合规律。航空中的基本结构件、工业用机器人、晦洋开发用的结构材料、汽车片弹簧和驱动轴等，将越来越多地采用混合纤维增强复合材料。
定向凝固的铸造复合材料如碳化钽与镍或钴、碳化铌与铌等的共晶复合材料，以及无机纤维增强陶瓷复合材料，使用温度均超过现有的耐热合金，也将得到发展。碳纤维与铜的复合材料可用作低电压、大电流电机和超导等特殊电机的电刷材料，耐磨减摩和电子材料。
在成型工艺方面，增强反应注射成型、反应注射成型、弹性贮存成型和真空浸清成型等均已获得发展。功能复合材料将多种功能集于一身，如将光电材料与电磁材料复合成光磁复合材料。这种材料在功能转换器件中很有发展前途。
参考：复材中国
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Ⅳ 热电材料的两种应用方式

单向凝固法，烧结法

Ⅵ 求大神翻译，热电材料文章

这些方法的力量现在已得到充分的好评和采纳，而且它们正在变成正在涌现的热电材料的设计和优化方面现行的范式。我们还讨论了进一步推进这些新领悟，以实现不断进一步提高ZT的挑战。先前的综述文章一直涵盖这纳米结构化[1-3,7-10];与热电性质有关的微观结构[36];基本的物理现象[4];电子结构工程设计[37,38];纳米多晶化合物[6,9],或者集中于一些特殊材料，如笼型包合物[39]、津特而相化合物[40]、氧化物[41]、有机材料[42]和其他材料[43-45]。可是本文讨论和突出全方位panoscopic途径对热电科学及其在实现块状材料ZT值的突破的应用中的重要意义。

Ⅶ 什么是光电材料

光电材料是指用于制造各种光电设备(主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等)的材料。光电材料主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等。

1.红外材料 军用红外材料主要有两类：红外探测材料和红外透波材料。
a.红外探测材料： 红外探测材料包括硫化铅、锑化铟、锗掺杂(金、汞)、碲锡铅、碲镉汞、硫酸三甘酞、钽酸锂、锗酸铅、氧化镁等一系列材料，锑化铟和碲镉汞是目前军用红外光电系统采用的主要红外探测材料，特别是碲镉汞(hg-cd-te)材料，是当前较成熟也是各国侧重研究发展的主要红外材料。它可应用于从近红外、中红外、到远红外很宽的波长范围，还具有以光电导、光伏特及光磁电等多种工作方式工作的优点，但该材料也存在化学稳定性差、难于制成大尺寸单晶、大面积均匀性差等缺点，限制了大尺寸面阵器件的开发，hg-cd-te现已进入薄膜材料研制和应用阶段，为了克服该材料上述的缺点，国际上探索了新的技术途径：
(1)用各种薄膜外延技术制备大尺寸晶片，这些技术包括分子束外延(mbe)、液相外延(lpe)和金属有机化合物气相淀积(mocvd)等。特别是用mocvd可以制出大面积、组分均匀、表面状态好的hg-cd-te薄膜，用于制备大面积焦平面阵列红外探测器。国外用mocvd法已制成面积大于5cm2、均匀性良好、δx=0.2±0.005、工艺重复性好的碲镉汞单晶薄膜，64×64焦平面器件已用于型号系统、512×512已有样品。
(2)寻找高性能新红外材料取代hg-cd-te,主要包括： ①hg-mn-te和hg-zn-te，美国和乌克兰等国从80年代中就开展了这方面的研究，研究表明，hg1-xznxte和hg1-(x+y)cdxznyte的光学特性和碲镉汞很相似，但较容易获得大尺寸、低缺陷的单晶，化学稳定性也更高。hg1-xmnxte是磁性半导体材料，在磁场中的光伏特性与碲镉汞几乎相同，但它克服了hg-te弱键引起的问题。研究表明，在hg1-xmnxte中，当x<0.35时能获得成分均匀、大尺寸的单晶，在远红外区应用，则x值应选取在0.11左右。 ②高温超导材料，现处于研究开发阶段，已有开发成功的产品。 ③ⅲ-v超晶格量子阱化合物材料，可用于8～14μm远红外探测器，如：inas/gasb(应变层超晶格)、gaas/algaas(量子阱结构)等。 ④sige材料，由于sige材料具有许多独特的物理性质和重要的应用价值，又与si平面工艺相容，因此引起了微电子及光电子产业的高度重视。sige材料通过控制层厚、组分、应变等，可自由调节材料的光电性能，开辟了硅材料人工设计和能带工程的新纪元，形成国际性研究热潮。si/gesi异质结构应用于红外探测器有如下优点：截止波长可在3～30μm较大范围内调节，能保证截止波长有利于优化响应和探测器的冷却要求。si/gesi材料的缺点在于量子效率很低，目前利用多个sige层来解决这一问题。〔6〕 1996年美国国防部国防技术领域计划将开发先进红外焦平面阵列的工作重点确定为：研制在各种情况下应用(包括监视和夜间/不利气象条件下使用的红外焦平面阵列)的红外探测器材料，其中包括以如下三种材料为基础的薄膜和结构：具有芯片上处理能力的ggcdte单片薄膜、inas/gasb超晶格和sige(肖特基势垒器件)。这三种材料也正是当前红外探测材料发展和研究的热点。

b.红外透过材料：

红外透过材料主要用作红外探测器和飞行器中的窗口、头罩或整流罩等，它的最新进展和发展方向如下：〔1〕 目前，在中红外波段采用的红外透过材料有锗盐玻璃、人工多晶锗、氟化镁(mgf2)、人工蓝宝石和氮酸铝等，特别是多晶氟化镁，被认为是综合性能比较好的材料。 远红外材料是红外透过材料当前研究发展的重点之一，8～14μm长波红外透过材料有：硫化锌(zns)、硒化锌(znse)、硫化镧钙(cala2s4)、砷化镓(gaas)、磷化镓(gap)和锗(ge)等。zns被认为是一种较好的远红外透过材料，在3～12μm范围，厚2mm时，平均透过率大于70%，无吸收峰，采取特殊措施，最大红外透过率达95.8%。国外已采用zns作为远红外窗口和头罩材料，象美国的lantrirn红外吊舱窗口，learjel飞机窗口等。美国norton国际公司先进材料部每年生产上千个zns头罩。zns多晶体的制备方法主要有两种：热压法与化学气相淀积法(cvd)，cvd法制备的材料性能较好。 红外透过材料发展的另一个重要方向是：耐高温红外透过材料的研究。高速飞行器在飞行过程中会对红外窗口和罩材产生高温、高压、强烈的风砂雨水的冲刷和浸蚀，影响红外透过材料的性能，因此需要一系列新型的耐高温、具有综合光学、物理、机械、化学性能的新材料。这些条件下使用的理想材料从室温到1000℃应具有下列特性：在使用波段内具有高透过，低热辐射、散射及双折射，高强度，高导热系数，低热膨胀系数，抗风砂雨水的冲击和浸蚀，耐超声波辐射等。最近研究较多的耐高温红外透过材料有镁铝尖晶石、兰宝石、氧化钇、镧增强氧化钇和铝氧氮化物alon等。 镁铝尖晶石是近年来研究最多的最优秀的红外光学材料之一，它能在高温、高湿、高压、雨水、风砂冲击及太阳暴晒下仍保持其性质，因而是优先选用的耐高温红外透过材料，它可透过200nm到6μm的紫外、可见光及红外光。单晶监宝石也是一种耐高温红外材料，它可透过从远紫外0.17μm到6.5μm的红外光，用新研制的热交换法晶体生长过程可以制造直径达25cm的大尺寸蓝宝石。氧化钇和镧增强氧化钇的透过波长为8μm，在氧化钇中掺入氧化镧，材料强度提高30%，光学特性不变。由于高温下具有很高的硬度，所以它具有很好的抗冲击、抗浸蚀性能。 严格的说到目前还没有一种理想的材料能完全满足上述要求。但包括上述材料在内的不少材料具有较理想的综合性质。 红外透过材料的第三个发展方向是：红外/毫米波双模材料，这是为适应红外/毫米波双模复合材料制导技术的需要。目前，还没有一种材料能满足红外/毫米波双模材料既要有高的远红外透过率又有小的介电常数和损耗角正切的要求，高性能的红外/毫米波双模材料尚待进一步研究发展。 红外材料的应用：包括各种导弹的制导、红外预警(包括探测、识别和跟踪、预警卫星、预警飞机、各种侦察机等)、观察瞄准(高能束拦截武器等)

2.激光材料〔2、4、7〕

目前固体激光器正寻求在可见和近可见光谱范围波长可调，为此而发现的可调谐激光晶体已有30多种，其中，cr3+离子掺杂新晶体具有较高受激辐射截面和低饱和能量密度，它们的波长范围是：cr3+:licaalf3为0.72～0.84μm、cr3+:lisralf6为0.78～1.01μm，特别是cr:lisaf，它的饱和能量密度为5j/cm2，在激光调谐范围，荧光寿命、激光效率、热透镜效应等方面具有良好的性能，将是[影响] 未来的战争将是集各种高技术为一体的信息战，光电材料是重要的保障技术。军用光电材料研究的目的是将研究成果应用于新一代高技术光电子装备系统，提高电子进攻和防卫综合电子战的能力。军用光电材料是军用光电子技术的重要基础，对军用光电子装备系统有重要的赋能和倍增作用。 以红外材料为基础的光电成像夜视技术能增强坦克、装甲车、飞机、军舰及步兵的夜战能力，为航空、卫星侦察、预警提供重要手段，成像制导技术可大大提高导弹的命中率和抗干扰能力。 以新型固体激光材料为基础的激光测距、激光致盲武器和火控制系统等使作战能力大大加强。可调谐激光晶体为从可见光到红外波段可调谐激光系统提供工作物质可提高激光雷达、空中传感和水下探测等军用激光系统的领域监视、侦察能力。 利用光纤材料、宽带、抗电磁和强核电磁脉冲干扰、保密、体积小、环境适应性强和抗辐照等优点，可实现地面武器系统无人远距离传感阵和有人控制站之间的gb/s级信息传输；舰船指挥可以通过光纤为远距离舰队发送信号，进行指挥；飞机将能发射光纤携绳的机载无人加强飞机或靶机；以往的武器有线制导将被光纤制导所取代；军用运载体的惯性导航系统将被光纤陀螺所取代；战略武器发射的c3i系统也将启用光纤c3i网络等等。总之，军用光纤系统的应用，将远远超越话音和低速率数据通信的范围，而进入传感、海上或空中武器平台及各种高速率传输系统。

Ⅷ 杭州大铭光电复合材料研究院有限公司怎么样

简介：杭州大铭光电复合材料研究院有限公司成立于2013年07月03日，主要经营范围为一专般经营项目：属聚合物复合材料、纳米材料及其生产设备的技术研发，技术服务，技术成果转让等。
法定代表人：袁建波
成立时间：2013-07-03
注册资本：320万人民币
工商注册号：330183000139033
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