设计和模拟双腔微波计,以获得高功效的数字

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程
• 光电学是指光电子产品.

背景情况:

• 红外 (IR) 传感的商业应用越来越多,需要先进的探测器材料和设计.
• 现有的微博仪技术需要优化,以提高性能指标.

研究的目的:

• 设计和模拟一个优化的红外微波计.
• 调查使用Ge$_{x}$Si$_{y}$Sn$_{z}$O$_{r}$薄膜作为传感层的情况.
• 通过优化层尺寸和热传输来最大限度地提高功率的数字.

主要方法:

• 使用有限元法 (FEM) 和COMSOL多物理来设计微波计.
• 系统地改变了层的布局,厚度,宽度和长度,以分析传热效应.
• 模拟性能指标包括热导电量,时间常数,响应能力和检测能力.

主要成果:

• 实现了1.0135×10$^{-7}$ W/K 的有效热导电.
• 得到的时间常数为11 ms.
• 报告的响应度为5.040×10$^{5}$ V/W,检测能力为9.357×10$^{7}$ cm-Hz$^{1/2}$/W,偏差电流为2μA.

结论:

• 开发的基于Ge$_{x}$Si$_{y}$Sn$_{z}$O$_{r}$的微波计设计显示了增强红外传感的巨大潜力.
• 模拟方法有效地指导了微波计优化功绩数字的优化.