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相似文献
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1.
高编 《红外》2009,30(7):26-26
微测辐射热计是一种红外探测器,它会吸收红外辐射并略微地变热。其电阻是随温度变化的,因而可以被测量和校正。微测辐射热计最常用的材料有VOx和非晶硅,其中非晶硅的动态范围和隔热性能较差,因此基于非晶硅的微测辐射热计的应用目前仅限于消防方面。本发明提供一种电阻热系数高达1.5%-3.7%的Cd1-xZnxS薄膜材料。由于具有优良的特性,它可以在微测辐射热计类非致冷红外传感器中使用。这种薄膜材料可以用MOCVD、热蒸发或其它技术淀积。  相似文献   

2.
高国龙 《红外》2004,(4):17-17
红外探测器一般是通过探测一场景中各种物体的热辐射差进行工作的。它们将探测到的热辐射差转换成电信号,然后再对该电信号进行处理。微测辐射热计是利用传统集成电路技术制备在一种衬底材料上的红外探测器。它们可用于气体探测、夜视以及许多其它应用领域。但普通微测辐射热计的响应时间和灵敏度会  相似文献   

3.
何敏  李伟  李雨励  孙言  蒋亚东 《红外技术》2012,34(6):319-325
基于非晶硅薄膜的非制冷微测辐射热计具有结构简单、易于大规模集成、工艺兼容以及良好探测性能等特点,在红外探测领域等受到关注。引入氮化钛薄膜作为新型红外吸收材料,通过光学导纳矩阵法,对基于非晶硅薄膜的微测辐射热计的红外吸收特性,进行了仿真和优化研究。结果表明,非晶硅微测辐射热计中,氮化钛/非晶硅复合薄膜具有良好的红外吸收性能。当非晶硅薄膜厚度为120 nm时,由氮化钛/非晶硅组成的膜系在8~14μm范围内具有96%左右的红外吸收率,其中氮化钛薄膜的最佳吸收厚度为32nm。  相似文献   

4.
微测辐射热计的红外热响应模拟   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
利用有限元法对微桥结构的测辐射热计进行了二维热模拟.定量地分析了探测单元的大小尺寸、支撑层的厚度,支撑臂的长度和宽度、引线材料的选取等对微测辐射热计探测单元在红外辐射下温度的变化和热响应的快慢情况.评估了真空封装对微测辐射热计红外响应的影响.同时作为比较对平板空腔结构的红外探测器也进行了分析.  相似文献   

5.
氧化钒热敏薄膜非致冷红外探测器的等效模型   总被引:2,自引:0,他引:2  
建立了氧化钒热敏薄膜微测辐射热计的PSPICE模型,结合一个具体的CMOS读出电路给出探测器的等效电路模型,分析了探测器的电学和噪声特性,根据等效模型基于微测辐射热计电阻RD和读出电路MOS沟道宽度形两个设计参数对噪声等效温差(NETD)进行了优化,优化数据表明,折中选取参数RD和W对探测器性能有重要的意义。  相似文献   

6.
《红外》2008,29(12)
美国专利US7385199 (2008年7月10日授权)微测辐射热计红外探测器一旦被确定用于某一项具体应用,它们就要用芯片级或晶片级技术以真空方式封装在非常小的封壳内。但是,目前在市场上还买不到用于监测已封装好的微测辐射热计红外探测器的真空  相似文献   

7.
微测辐射热计利用热敏电阻对温度的敏感特性来实现红外探测,将光学天线场局域的能力应用于微测辐射热计,可以集中入射能量至热敏电阻,提高电阻的温度响应。基于这一思想设计了一种工作在红外波段的改进型蝶形光学天线,其中心场强最高可增强83 倍。采用了多物理分析方法,结合两种常用的热敏材料(铝和氧化钒)对耦合结构的电磁特性和热学特性进行了分析。结果显示,在1000 W/m2 的入射功率密度下,铝温升可达1.85 mK,氧化钒温升0.85 mK,与同类工作相比温度响应增强了数倍。该改进型蝶形光学天线可用于微测辐射热计提升红外探测效率,在高密度红外成像器件应用中发挥作用。  相似文献   

8.
非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态   总被引:1,自引:0,他引:1  
非制冷红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件。介绍了非制冷红外焦平面探测器的工作原理及微测辐射热计、读出电路、真空封装三大技术模块,分析了影响其性能的关键参数。与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸收率、合适的热敏材料等;读出电路的传统功能是实现信号的转换读出,近年来也逐渐加入了信号补偿的功能;真空封装技术包括了金属管壳封装、陶瓷管壳封装、晶圆级封装和像元级封装。列举了国内外主要厂商的非制冷红外焦平面探测器的技术指标及近年来的最新技术进展,总结了非制冷红外焦平面探测器的技术发展趋势。  相似文献   

9.
非制冷微测辐射热计的热平衡分析   总被引:2,自引:1,他引:1  
非制冷微测辐射热计焦平面阵列技术在国外已取得了令人瞩目的成就,与其它红外探测器相比,微测辐射热计更适于开拓民用市场,目前国内在这方面的研究也已成为热点。文章介绍了微测辐射热计的物理模型及其理论计算方法,利用黑体辐射和传热理论,建立了微测辐射热计的热平衡方程,并利用MATLAB软件获得了数值运算结果。分析表明,热传导、热容、偏置方式等时微测辐射热计性能的影响是设计考虑的关键。  相似文献   

10.
《红外技术》2018,(4):316-321
从光学角度出发,首先讨论了单层VOx微测辐射热计中探测单元衬底上的金属反射镜的厚度以及材料对微测辐射热计红外吸收率的影响,利用软件建立了微测辐射热计的红外辐射吸收率模型,得到了厚度不同的Al反射镜对微测辐射热计模型8~14?m红外波段吸收率的影响以及厚度为0.1?m的3种不同材质的金属反射镜对同一模型红外吸收率的影响。当厚度等其他参数相同时,使用Al、Copper和Gold用作金属反射镜的材料,单层VOx微测辐射热计模型在8~14?m波段的红外吸收率并没有明显区别。另外,我们改进了一种已有的VOx微测辐射热计结构并对比了改进前后模型8~14?m红外波段的吸收率,改进后的模型平均吸收率达到了94%大于改进前初始模型的90%左右。最后,我们讨论了真空谐振腔高度与微测辐射热计桥面材料厚度对工作波段吸收率峰值处波长的影响。  相似文献   

11.
我们在玻璃衬底上用磁控溅射的方法以不同的溅射时间(15、20、25、30 min)沉积了氧化钒薄膜,我们发现随着溅射时间的增加,氧化钒薄膜的红外透过率的改变量可高达58%,氧化钒薄膜的相变温度从66℃减下到50℃,从薄膜的X射线衍射图中,我们可以看出,随着溅射时间的延长,V02(100)峰出现.  相似文献   

12.
Nano – scale metallic films have been proven to be an effective terahertz (THz) absorption layer in uncooled infrared (IR) microbolometers operated in THz spectral range. Optimized absorption can be achieved by adjusting the thickness of metallic film. Nickel – chromium (NiCr) thin films are deposited on the diaphragms of 320 × 240 VOx – based infrared focal plane arrays (IRFPA). Absorption measurements of the diaphragms with different thicknesses of NiCr (5 to 40 nm) agree reasonably well with the predicted absorption. To improve THz absorption further, a reactive ion etching (RIE) process applied to the dielectric support layer is first suggested, which generates nano – scale surface structures and increases the effective surface area of NiCr absorption film. This provides an effective way which is easy to accomplish and compatible with the manufacturing process of microbolometer IRFPAs to improve THz absorption and detection sensitivity.  相似文献   

13.
二氧化钒(VO2)作为一种优质的光电功能材料一直备受人们的关注,在信息存储、光调制器、太阳能电池、光电探测器等方面有着重要应用。采用磁控溅射及原位退火氧化的"两步法"制备了VO2薄膜,并对其进行晶态、形貌表征。设计并搭建VO2薄膜热致相变实验系统,研究了VO2薄膜在变温条件下对2.52 THz辐射的开关特性。结果表明,VO2薄膜样品为多晶态,具有明显的太赫兹调制效果,可以实现对2.52 THz波的调制,并可作为太赫兹开关/调制器件的功能材料。  相似文献   

14.
THz waves have shown to be effective for several applications, such as security, non-destructive testing, and water content monitoring for porous materials and food products. This study aims to highlight the use of THz radiation to measure temperature variations of thin insulating materials opaque in the visible or IR range (PVC, PTFE, PMMA, and wood) by using a spectral thermo-transmittance technique. THz wave optical transmittance in materials show high sensitivity to temperature variations. The goal of this paper is to demonstrate the transient temperature gradient dependence of THz transmitted signals inside materials to develop a new contactless method for measuring temperature of thin materials semi-transparent to THz radiation. The principle is based on synchronous detection, using an infrared camera coupled with a THz to infrared thermal converter (TTC) with modulated millimeter-scale waves (2.7 mm). The results show a correlation between the transient temperature and the optical transmittance coefficient. Several types of samples semi-transparent to THz radiation are tested, and the corresponding thermo-transmittance coefficients as reported for PVC, PTFE, PMMA, and wood are respectively 0.805, 0.395, 0.640, and 1.177 K?1 m?1.  相似文献   

15.
The thermal (emitted) infrared frequency bands (typically 20–40 and 60–100 THz) are best known for remote sensing applications that include temperature measurement (e.g. non-contacting thermometers and thermography), night vision and surveillance (e.g. ubiquitous motion sensing and target acquisition). This unregulated part of the electromagnetic spectrum also offers commercial opportunities for the development of short-range secure communications. The ‘THz Torch’ concept, which fundamentally exploits engineered blackbody radiation by partitioning thermally generated spectral radiance into pre-defined frequency channels, was recently demonstrated by the authors. The thermal radiation within each channel can be independently pulse-modulated, transmitted and detected, to create a robust form of short-range secure communications within the thermal infrared. In this paper, recent progress in the front-end enabling technologies associated with the THz Torch concept is reported. Fundamental limitations of this technology are discussed; possible engineering solutions for further improving the performance of such thermal-based wireless links are proposed and verified either experimentally or through numerical simulations. By exploring a raft of enabling technologies, significant enhancements to both data rate and transmission range can be expected. With good engineering solutions, the THz Torch concept can exploit nineteenth century physics with twentieth century multiplexing schemes for low-cost twenty-first century ubiquitous applications in security and defence.  相似文献   

16.
Optical heterodyne conversion, or photomixing, is a frequency-agile technique that generates continuous-wave radiation at THz frequencies using thin films of low-temperature-grown (LTG) GaAs at high electrical bias. Very high electric fields (>300 kV/cm) and thermal excitation by focused laser illumination require reliability assessments prior to implementation in THz systems. Pulsed electrical stress and DC measurements under optical illumination are used to characterise the reliability of photomixers for THz generation based on optical heterodyning. An improvement in terms of reliability is observed by replacing Ti/Au by Pt metallisation.  相似文献   

17.
王军  蒋亚东 《红外与激光工程》2019,48(1):102001-0102001(10)
在室温太赫兹探测技术领域中,热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述,分析了基于氧化钒薄膜微桥结构的非制冷长波红外焦平面探测技术,存在着太赫兹波低吸收探测性能弱的不足,针对太赫兹波探测进行优化设计,同时介绍了电子科技大学在太赫兹探测阵列吸收结构方面的部分研究工作。  相似文献   

18.
As feature sizes of circuits and devices approach 100 nm and chip frequencies climb into the upper GHz to THz range, it becomes increasingly important to have a convenient method of characterizing properties of thin dielectric films in the GHz to THz frequency range. THz time-domain spectroscopy provides a non-contact, non-destructive and highly sensitive optical tool to characterize the dielectric and optical properties of micron to nanometer scaled thin films at GHz and THz frequencies. The measurement of the dielectric and the optical properties of nanometer scaled dielectric films is performed using the THz differential time-domain spectroscopy. The real and imaginary parts of the complex dielectric constants and the optical constants of a variety of nano thin films are measured at GHz and THz frequencies.  相似文献   

19.
热释电红外探测器广泛应用于辐射测温,红外光谱测量,安全警戒,红外热成像等领域。掺杂钛酸铅薄膜是性能优异,应用广泛的热释电薄膜,文章主要介绍了镧,钙双掺的钛酸铅薄膜的性能。比较了不同组分的PCT、PLT、PLCT铁电材料的制备方法、结晶性、铁电性、介电性及热释电性能与分组的关系,并对PLT系列热释电薄膜材料的应用前景作了探讨。  相似文献   

20.
磁控溅射结合快速热处理制备相变氧化钒薄膜   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用直流对靶磁控溅射结合快速热处理工艺制备了具有金属-半导体相变特性的氧化钒(VOx)薄膜。利用XRD,XPS和SEM对薄膜结晶结构、薄膜中V的价态与组分及表面微观形貌进行分析,利用四探针测试法及太赫兹时域频谱系统对薄膜的电学和光学特性进行测量。结果表明:新制备VOx薄膜以非晶态V2O5为主;350℃,30 s快速热处理后,薄膜中V的整体价态降低,表面颗粒分布更加致密;500℃,30 s快速热处理后,薄膜中VO2(002)向单斜结构的VO2(011)转变,VO2(011)占主要成分,薄膜显示出明显的金属-半导体相变特性,方块电阻下降达到3个数量级,太赫兹透过率下降接近70%,热致相变性能良好。  相似文献   

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