基于激光加工铌酸锂晶圆的热释电传感器，实现触觉传感和温度监测

主要观点总结

文章介绍了热释电传感器及其应用领域，以及济南大学研究人员利用激光加工铌酸锂晶圆提高温度-电压响应的研究成果。研究成果包括基于激光加工的铌酸锂传感器阵列的制造过程、性能改进原因、人机接口的开发及其功能等。

关键观点总结

关键观点1: 热释电传感器的特点和应用领域

热释电传感器具有响应速度快、响应速率高、功耗低、不依赖低温制冷技术等特点，在人体检测、温度测量、障碍物检测等领域有广泛应用。

关键观点2: 济南大学的研究成果

济南大学研究人员通过激光加工铌酸锂晶圆来提高温度-电压响应，制备了基于激光加工的铌酸锂传感器阵列。实验结果表明，激光加工后的铌酸锂芯片的热释电电压比未加工的高1.3倍。

关键观点3: 激光加工铌酸锂传感器阵列的制造过程和性能改进原因

制造过程包括将清洗后的铌酸锂晶圆放置在加工台上，利用聚焦的1064 nm激光脉冲进行扫描，然后切割成正方形以构建传感器阵列。性能改进归因于激光诱导的氧逸出和氧空位的形成，增强了铌酸锂表面的电荷转移能力。

关键观点4: 人机接口的开发和功能

研究人员开发了基于激光加工的铌酸锂传感器阵列的人机接口，实现了实时响应和触觉监测。同时，还开发了一种双阈值温度监测器，用于对不同的温度做出不同的响应。

关键观点5: 研究的意义和展望

这项研究不仅为提高热释电材料在电压方面的热释电性能提供了一种有效的方法，而且有望拓宽热释电传感器的应用场景。此外，该研究简化了复杂的实验步骤，避免了结构损伤。

文章预览

热释电传感器具有响应速度快、响应速率高、功耗低、不依赖低温制冷技术等特点，在人体检测、温度测量、障碍物检测等领域得到了广泛应用。然而，热释电传感器的效率受到低电压信号输出的限制。 据麦姆斯咨询报道，近日，济南大学的研究人员制备了激光加工的铌酸锂（LPLN）晶圆，以提高温度-电压响应。这些加工过的晶圆被用来构造热释电传感器以及人机接口（HMI）。对于人机接口，传感器阵列可以识别各种模式下的触觉信息，并实现温度报警系统的良好运行。激光改性方法有望提高热释电器件在人机接口应用中的性能。相关研究成果以“Laser-processed lithium niobate wafer for pyroelectric sensor”为题发表在 InfoMat 期刊上。 基于激光加工的铌酸锂传感器阵列制造过程如下图所示。将清洗后的本征铌酸锂（LN）晶圆直接放置在加工台上，利用聚焦的106 ………………………………