热释电体的自发极化强度与温度有关。随着温度升高,自发极化强度下降。温度升高到Tc时,自极化消失,此温度称为居里温度。温度超过居里温度,铁电体发生变化,从极化晶体变为非极化晶体,极化强度变为零。
由于自发极化,在与极化轴相垂直的晶体两外表面上出现正负极化强度。但是这些面束缚电荷常常被晶体内部或外部的电荷所中和,因而显示不出来。因此不能在静态条件下测量自发极化,但是自由电荷和面束缚电荷所需的时间很长,因晶体自发极化的弛豫时间很短,约10-12s,因此当晶体经受一定频率的温度变化时其体内的自由电荷和外部杂散电荷便来不及中和变化着的面束缚电荷,因此可在动态条件下测量自发极化。
如果在热释电晶体沿极化轴的端面装上电极,那么自发极化在电极上感应的电荷量为:
Q=APS (2。2)
当红外辐射照射时,热释电晶体温度升高,自发极化电晶体温度升高,自发极化强度降低,因此电极表面上感应电荷减少,这相当于“释放”了一部分电荷,因此称之为热释电现象。
如图2-6所示的电路连接负载,则在红外辐射时,就有电流流过负载经放大后成为输出信号。