由陶瓷相与聚合物基体复合而成的热释电复合材料，兼具氧化物陶瓷材料热释电系数高和高分子聚合物热容小、介电常数低、柔性好、可加工性强等优点，已成为目前热释电材料领域中研究的热点。但热释电复合材料的热释电系数较单晶与陶瓷低、陶瓷与聚合物两相间结合强度差、陶瓷相难以充分极化，这些问题都严重制约着此类红外探测器性能的提高。针对上述问题，本论文从PZT陶瓷相的含量选取、煅烧PZT以增强界面相容度和PZT掺杂改性提高自身极化强度等方面对PZT/P（VDF-TrFE）复合材料进行了详细的讨论和研究，并在此基础上采用激光刻蚀技术制备了一种以PZT/P（VDF-TrFE）复合厚膜为热释电敏感材料的新型热释电红外探测器单元。1、研究了复合材料的制备和极化方法。以N, N-二甲基乙酰胺（DMA）为溶剂制备了P（VDF-TrFE）溶液，加入水热法制备的纯钙钛矿结构PZT粉体配制得到PZT/P（VDF-TrFE）悬浮液，并最后通过流延工艺制备了PZT/P（VDF-TrFE）复合厚膜。研究结果显示，流延法制备的复合材料结构致密、表面平整，内部孔隙率较低。通过对复合材料极化工艺的研究发现，采用对复合材料中陶瓷相与聚合物分别极化的分步极化法能够获得较好的极化效果。2、研究了PZT陶瓷相含量与复合材料性能之间的关系。结果表明，PZT粉体含量对两相间的界面结构有显著影响。当PZT含量为50%时，复合材料内部的气孔率较低，材料与基板间的结合紧密。而当其含量升高到60%时，复合材料两相间的界面开始变得粗糙，材料内部气孔率也有所升高。研究表明，在PZT的质量分数为50%时，复合材料具有最高的热释电系数、较低的介电损耗和与P（VDF-TrFE）聚合物厚膜相近的介电常数，其探测度优值因子F_D与纯P（VDF-TrFE）厚膜相比显著提高。3、研究了PZT粉体的煅烧温度对复合材料性能的影响。高温煅烧有助于改善陶瓷相和聚合物之间的结合强度，优化复合材料的整体性能。结果显示，由700℃煅烧过的PZT粉体制备的复合材料具有最高的热电系数96μC/m²K，比未优化处理的复合材料提高了20％以上，其探测率优值也相应增加了约13.5％。4、研究了PZT中Mn掺杂含量对复合材料性能的影响。采用水热法合成了具有不同Mn含量的PZTM_x陶瓷粉体，并制备了PZTM_x/P（VDF-TrFE）（x=1，2，3）复合材料。研究发现，Mn掺杂有效地降低了PZT的介电常数，陶瓷相的极化强度也因此得到了改善。当PZTM2用作陶瓷填料时，复合材料的介电损耗最低，并且获得了最高的热释电系数和F_D。PZTM2/P（VDF-TrFE）复合厚膜的热释电系数约为113μC/m²K，比PZT/P（VDF-TrFE）高约26％。介电和热释电性能的大幅优化使得PZTM2/P（VDF-TrFE）的F_D值提高到了1.77×10^-5Pa^-1/2，相比于PZT/P（VDF-TrFE）提高了约35％。5、最后采用激光刻蚀工艺将PZT/P（VDF-TrFE）复合材料厚膜制作为2×2mm²的红外热释电单元型器件，并系统地测试并计算了电压响应率（RV）、噪声电压（Vnoise）、噪声等效功率（NEP）和探测率（D*）等表征红外探测器性能的主要参数。当调制频率为5.3Hz时，探测器最高电压响应率达到5.2×10³V/W。在调制频率为137.3Hz时，器件的最高探测率为1.9×10⁸cmHz^1/2W^-1。