TUDpress Ultradünne, freitragende Lithiumtantalat-Elemente für hochdetektive Infrarotsensoren

Thermische Infrarotsensoren besitzen eine grosse Bedeutung für die berührungslose Temperaturmesstechnik (Pyrometrie), die Wärmebildtechnik (Thermografie) und die Infrarotspektroskopie, da sie im Gegensatz zu Photonensensoren keine Kühlung benötigen und dadurch vergleichsweise klein und preiswert herstellbar sind. Pyroelektrische Infrarotsensoren haben ein breites Anwendungsspektrum gefunden und sich zu einem dominierenden Vertreter der thermischen Strahlungssensoren im Infrarotbereich entwickelt. Sie weisen wegen ihres hohen Nachweisvermögens ein grosses Anwendungspotential für hochgenaue ungekühlte Infrarotsensoren auf. Das thermische Auflösungsvermögen kommerzieller Sensoren ist aber mehr als eine Grössenordnung geringer als der theoretisch mögliche Wert, der durch das Strahlungsrauschen gegeben ist. In diesem Band der Buchreihe „Dresdner Beiträge zur Sensorik“ wird detailliert untersucht, durch welche Massnahmen die Reserven für eine maximale Steigerung der thermischen Auflösung von pyroelektrischen Sensoren auf der Basis von Lithiumtantalat ausgeschöpft werden können, um das thermische Auflösungsvermögen in den Bereich des theoretischen Maximums zu bringen. Dabei stellt der Einsatz geeigneter Absorptionsschichten einen wesentlichen Schwerpunkt der Arbeit dar. Mittels Techniken der Nanotechnologie wurden neue Absorptionsschichten für thermische Infrarotsensoren entwickelt und untersucht. Im Ergebnis der Arbeit entstanden pyroelektrische Infrarotsensoren mit dem weltweit höchsten thermischen Auflösungsvermögen, das bislang erreicht wurde.