近红外256×1元InGaAs焦平面探测器无效像元研究

采用分子束外延方法生长的PIN型InP/InGaAs/InP双异质结材料制备了正照射256×1元近红外探测器,并与128×1奇偶两路读出电路互连,制备了近红外256×1元焦平面探测器.针对近红外InGaAs焦平面探测器中的无效像元问题,通过光学显微镜、扫描电镜和电学测试将无效像元进行分类,并分析了无效像元产生的原因.研...     

线列TDI型红外探测器组件坏元替代方法

国产线列TDI型红外探测器组件在红外系统中的应用越来越广泛,但由于加工材料和制造工艺等因素的影响,探测器组件存在坏元,将造成图像质量下降,图像灰度分布失真,进而影响红外系统的性能。本文介绍了576×6线列TDI型红外探测器组件的读出电路坏元替代方法,采用该方法可进行线列TDI型红外探测器组件通道内的坏元替代,提高图像质量。     

短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展

短波红外InGaAs焦平面探测器具有探测率高、均匀性好等优点,在航天遥感、微光夜视、医疗诊断等领域具有广泛应用。近十年来,中国科学院上海技术物理研究所围绕高灵敏度常规波长（0.9～1.7 μm） InGaAs焦平面、延伸波长（1.0～2.5 μm） InGaAs焦平面以及新型多功能InGaAs探测器取得了良好进展。在常规波长InGaAs焦平面方面,从256×1、512×1元等线列向320×256、640×512、4 000×128、1 280×1 024元等多种规格面阵方面发展,室温暗电流密度优于5 nA/cm2,室温峰值探测率优于5×1012 cm·Hz1/2/W。在延伸波长InGaAs探测器方面,发展了高光谱高帧频1 024×256、1 024×512元焦平面,暗电流密度优于10 nA/cm2和峰值探测率优于5×1011 cm·Hz1/2/W@200 K。在新型多功能InGaAs探测器方面,发展了一种可见近红外响应的InGaAs探测器,通过具有阻挡层结构的新型外延材料和片上集成微纳陷光结构,实现0.4～1.7 μm宽谱段响应,研制的320×256、640×512焦平面组件的量子效率达到40%@0.5 m、80%@0.8 m、90%@1.55 m;发展了片上集成亚波长金属光栅的InGaAs偏振探测器,其在0 °、45 °、90 °、135 °的消光比优于20:1。     

高性能短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展

中科院上海技物所近十年来开展了高性能短波红外InGaAs焦平面探测器的研究。0.9~1.7mm近红外In Ga As焦平面探测器已实现了256×1、512×1、1024×1等多种线列规格,以及320×256、640×512、4000×128等面阵,室温暗电流密度<5 n A/cm~2,室温峰值探测率优于5×10~(12)cm×Hz~(1/2)/W。同时,开展了向可见波段拓展的320×256焦平面探测器研究,光谱范围0.5~1.7mm,在0.8mm的量子效率约20%,在1.0mm的量子效率约45%。针对高光谱应用需求,上海技物所开展了1.0~2.5mm短波红外InGaAs探测器研究,暗电流密度小于10 n A/cm~2@200 K,形成了512×256、1024×128等多规格探测器,峰值量子效率高于75%,峰值探测率优于5×10~(11)cm×Hz~(1/2)/W。     

InGaAs近红外相机成像技术研究

论述了近红外成像原理及优点,探讨了InGaAs近红外相机组件的核心器件——近红外探测器及其探测器驱动电路、信号处理电路和接口电路等电路组成,阐述了通信流程和疵点补偿方法,通过成像效果对比,详细分析了红外相机、可见光相机和InGaAs近红外相机各自的成像特点,指出近红外相机作为可见光相机和红外相机的补充,在军事和民用上有着广泛的应用。     

180元HgCdTe线列器件的冷屏效应与背景限性能

从理论上分析了１８０元ＨｇＣｄＴｅ线列器件的冷屏效应，计算了１８０元ＨｇＣｄＴｅ线列探测器每个光敏元所对应的平面视场角（ＦＯＶ）及其在３００Ｋ背景辐射下的背景限探测率，并将实际的１８０元ＨｇＣｄＴｅ线列探测器件每个光敏元的性能同理论进行了比较，结果表明１８０元长波红外ＨｇＣｄＴｅ线列探测器的性能已经接近室温背景的理论极限．     

空间遥感用近红外InGaAs焦平面组件

介绍了InGaAs PIN探测器的结构和主要性能指标,综述了InGaAs探测器的研究进展,特别是我国空间遥感用高均匀性长线列InGaAs焦平面组件的关键技术和主要性能结果.近年来,我国空间遥感用InGaAs得到了较快发展,研制出光谱响应为0.9～1.7μm的正照射和背照射256×1元InGaAs线列焦平面组件,室温下其峰值响应率分别为7.8×1011cm·Hz1/2/W和4.5×1011 cm·Hz1/2/W,而且利用正照射256×1元InGaAs线列焦平面组件实现了扫描成像,图像清晰.此外,研制了光谱响应延展至2.4μm的256×1元InGaAs线列平面组件,其室温下峰值探测率为2.5×1010cm·Hz1/2/W.这些研究结果为下一步更长线列焦平面组件的研制提供了坚实的基础,同时器件的性能需要进一步提高,以满足空间遥感应用的要求.     

线列探测器推扫成像中的锯齿拖影研究

在一种基于InGaAs材料的短波红外线列探测器中,光敏元呈品字形排列。在使用该探测器进行推扫成像时,图像中发现了锯齿状的拖影。这种拖影的出现降低了图像的质量。研究发现,串扰是锯齿拖影的成因,而串扰有多种来源,如探测器光敏元的光串或电串、电路的带宽不够等等。为了确定串扰的真正来源,进行了基于平行光管的单光点实验。实验观察了探测器对单光点的响应,实验结果表明这种锯齿拖影是探测器读出电路的带宽不够造成的。在改进了探测器读出电路的性能后,消除了图像中的锯齿拖影。     

红外长线列探测器位置错位校正方法

红外长线列探测器在扫描成像系统中正得到越来越多的广泛应用,相应的遥感图像预处理工作的重要性也日渐突出,红外长线列探测器位置校正是遥感图像预处理的重要组成部分,对其方法的研究有着重要的实用价值.针对多元红外长线列探测器模块内像元错位和模块闻位置错位,提出并用FPGA实现了一种红外长线列探测器位置错位实时校正方法.实验结果表明该方法效果良好,可以有效的消除图像错位畸变,提高图像质量.     

多谱段集成长线列红外探测器研究进展

简述了多谱段集成长线列红外探测器应用情况,描述了国外多谱段集成长线列红外探测器技术性能及发展情况,介绍了国内GF-5号卫星用多谱段TDI集成长线列红外探测器研制情况,总结出多谱段集成长线列红外探测器研究技术难点。     

平面型铟镓砷红外探测器八元线列的制备与性能分析

由于具有高探测率、高可靠性以及可室温工作等特点,InGaAs红外探测器在航天遥感领域具有重要的应用,而平面型的InGaAs红外探测器是国际主流的结构,但是国内这一方面的研究却刚刚起步,文中通过闭管锌扩散方式制备了平面型In0.53Ga0.47As红外探测器八元线列,测试了器件的伏安特性,得到器件的暗电流在零偏压下平均值为6.5pA,-500mV下为18.2pA,并且通过对器件信号、噪声以及响应光谱的测试得到器件的峰值响应率,其平均值为8.11×1011cm·Hz1/2·W-1,不均匀性为4.69%.通过器件的优值因子R0A计算了器件理论峰值响应率,结果表明:理论峰值响应率平均值高于测试值,且不均匀性较大.通过拟合器件的伏安曲线分析了器件峰值响应率与理论值的差别.     

天文学用光学和红外探测器

一、红外探测器 1．由James Webb空间望远镜近红外探测器研制计划启动的4000×4000元HgCdTe天文相机(Donald N．B．Hall等) 2．宽场相机3用的红外探测器(Massimo Robberto 等) 3．可见光红外天文观测望远镜用红外探测器的表征 (Nagaraja Bezawada等) 4．James Webb空间望远镜NIRCam仪器用的 2000×2000元分子束外延HgCdTe探测器(James D．Garnett等)     

星载红外遥感技术Ⅻ(SPIE Vol.5543)

一、先进的探测器与技术1.基于111一v族材料的多波段红外探测器(Sumith V .Bandara等) 2.基于内部装有共振器的半导体超晶格的频率可选择亚毫米波探测器(Alexander 5.RasPopin等) 3.一种势阱红外光电探测器中的三色量子点(Sanjay Krishna等) 4.用MOCVD长在InP上的InAs量子点红外光电探测器(从飞1 Zhang等) 5.红外传感器的激光制冷(Miehael P.Hasselbeek等) 6.用三光子激发对半导体进行激光制冷(Tzveta Apostolova等) 7.LS拼m光学上转换:晶片熔融及相关的间题(D盯an Ban等) 8.列阵型碳纳米管的红外特性及潜在的应用(Marian B·Tz…     

红外焦平面器件成像的校正技术

1红外焦平面器件成像 红外探测器的发展,经历了单元探测器,线列探测器等阶段,逐渐过渡到面阵型探测器.     

集成偏振近红外焦平面探测器研制与信噪比分析

面向近红外波段隐蔽目标识别应用,基于InGaAs近 红外焦平面阵列,利用焦平面像元分组方法,研 制了一种单片集成微偏振元阵列的InGaAs焦平面探测器。本文器件利用电子束直写与金属刻 蚀工艺制备的金 属纳米线阵列实现偏振态选择,实验测试平均消光比为8.05。研究结 果表明,光串扰在很大程度上降低了消 光比,对偏振图像的暗部细节的解析度也产生了不利影响;金属纳米线本身的不完整性不但 造成了信噪比(SNR)下降,也制约了光响应动态范围。     

256×1线列InGaAs短波红外焦平面的研究

利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、硫化后覆盖聚酰亚胺钝化、电极生长等工艺,制作了台面构造的256×1正照射InGaAs探测器阵列。测试了器件的I-V特性与响应光谱,得出器件的暗电流Id、零偏压电阻R0、G因子;通过信号和噪声的测试,计算出了在278K时的平均峰值探测率为1.33×1012cmHz1/2W-1。256元InGaAs探测器阵列与CTIA结构L128读出电路相互连,经封装后成功制备256×1线列InGaAs短波红外焦平面,在室温(300K)时测得256元响应信号,其响应不均匀性为19.3%。     

航天红外探测器的发展现状与进展

介绍了近年来国内外气象、资源、对地观测及军用遥感等重要卫星系列中,红外探测器涉及的材料、器件等方面的技术特点及其应用情况,并简要提出了红外探测器在航天遥感领域应用的发展趋势。气象卫星类航天红外探测器,仍以单元和多元（包括小规模焦平面）为主,波长覆盖近红外到甚长波红外。遥感卫星包括军用系列卫星,以红外焦平面技术为主,着重于短波、中波和长波(10.5~12.5 μm)的长线列扫描型红外焦平面,以及甚长波(~15 μm)的面阵红外焦平面。     

近红外长线阵InGaAs成像技术在光电侦察系统中的应用

文章详尽叙述了近红外长线阵InGaAs成像技术的军事需求、系统原理、关键技术及设备的主要技术特点,其中的关键技术包括近红外长线列探测器的图像生成及处理、直方图均衡、光学扫描系统的设计、积分时间的自适应调节等,分析了该技术应用于光电侦察的可行性及其技术优势,并提出了该技术的发展设想。     

180元长波碲镉汞线列光导探测器研制

本文报道了长波180元碲镉汞线列光导探测器的初步研制结果,较为详细地介绍了各步探测器制造工艺以及探测器性能的测试结果。最终得到的拼接和单片180元线列器件,其平均峰值探测率D_(xp)~*达2.0×10~(10)cmHz~(1/2)W~(-1),电串音小于5％,功耗小于150mW。     

线列红外探测器盲元检测技术研究

由材料、工艺等因素引起的盲元是衡量红外探测器光电性能的重要指标之一。以某线列扫描型碲镉汞红外探测器为研究对象,采用多种盲元检测方法分析了该探测器的盲元类型,并将分析结果作为精准确定盲元数量及位置的依据。通过对发现的盲元进行替换,得到了质量较好的图像。