热像仪光机热集成分析综述

光机热集成分析不仅能够对红外成像系统在复杂环境下像质进行评价,而且能够在设计阶段对热像仪模型进行优化设计,从而节省研发时间,提高研究效率。本文介绍了光机热集成分析的基本原理,对该领域近年出现的光机热集成方法进行归纳总结与分析对比,指出目前光机热集成分析存在的缺点与不足,重点介绍了折射率梯度和光学胶对热像仪像质的影响,并对热像仪集成分析发展趋势做出展望。     

基于神经网络的红外焦平面光学非均匀性校正改进算法

基于场景的非均匀校正依然是红外领域的一个研究热门。神经网络算法是一种较为典型的场景校正算法。本文主要针对神经网络算法本身不能校正光学引入的非均匀性问题,提出了新的改进算法,通过对神经网络输入层的预处理,消除图像的低频噪声,此外,为了消除预处理对图像对比度的影响,本文增加了神经网络的层数,使用双层神经网络对算法进行更新,从而消除了图像对比度下降的现象。实验结果表明,改进的神经网络算法能够有效的改善图像质量,消除图像中光学引入的非均匀性。     

碲镉汞液相外延石墨舟的温度场均匀性改善

对碲镉汞液相外延(Liquid phase epitaxy, LPE)石墨舟进行了数值模拟,计算了石墨舟温度场分布。通过在母液周围加入石英框,分析其对温度场的影响,得到了石英框壁厚与温度分布的关系。模拟发现,在母液周围加入石英框结构,可以提高外延生长界面温度场均匀性。最后,将分析结果与实验相结合,进行实验验证,成功降低了边界效应对碲镉汞薄膜的影响,外延生长出厚度极差??为1.4?m、组分极差?x不超过0.002的长波碲镉汞薄膜。     

高工作温度红外探测器的研究进展及趋势

基于高工作温度探测器的热成像系统的典型特征是体积小、重量轻、功耗低，其性能在降低成本的同时与低温制冷型热成像系统的性能相当，有着重要的应用价值和批量生产的前景。本文介绍势垒型探测器的结构特点，阐述构建势垒型探测器的材料结构类型与其对系统性能的影响，总结其他相关技术实现的高温探测器。最后对势垒型探测器目前的研究进展进行归纳，提出了几个高温探测器技术未来的研究方向。     

第三代红外焦平面探测器读出电路

对红外探测器不断增长和提高的需求催生了第三代红外焦平面探测器技术。根据第三代红外探测器的概念,像素达到百万级,热灵敏度NETD达到1 m K量级是第三代制冷型高性能红外焦平面探测器的基本特征。计算结果表明读出电路需要达到1000 Me-以上的电荷处理能力和100 d B左右的动态范围(Dynamic Range)才能满足上述第三代红外焦平面探测器需求。提出在像素内进行数字积分技术,以期突破传统模拟读出电路的电荷存储量和动态范围瓶颈限制,使高空间分辨率、高温度分辨率及高帧频的第三代高性能制冷型红外焦平面探测器得到实现。     

基于288×4探测器的扫描型热像仪外同步实现方法的研究

讨论了基于288×4探测器热像仪外同步功能的局限,提出了一种将热像仪扫描采样流程与视频输出流程在时序上"脱钩"的办法,使热像仪能够与存在误差的外同步信号同步,该方法已在某扫描型热像仪上得到了实现。     

N_2对碲镉汞干法刻蚀诱导损伤的影响

报道了碲镉汞(HgCdTe)干法刻蚀诱导损伤的相关研究。由于干法刻蚀过程中,刻蚀剂主要采用CH_4/H_2,其裂解产生的H容易扩散到材料内部引起材料的电学性质发生改变,从而产生刻蚀诱导损伤。通过在刻蚀剂中引入一定量的N_2,可以抑制H对材料电学性质的改变作用。     

中波碲镉汞/钝化层界面电学特性研究

HgCdTe表面/界面特性对器件性能具有重要的影响,表面/界面的状态主要依赖于表面处理和钝化工艺。采用Br2/CH3OH腐蚀液对液相外延(LPE)生长的中波HgCdTe薄膜进行表面处理后,使用Cd Te/Zn S复合钝化技术进行表面钝化,制备了相应的MIS器件并进行器件C-V测试。结果表明,HgCdTe/钝化层界面固定电荷极性为正,面密度为2.1×1011 cm-2,最低快界面态密度为1.43×1011 cm-2·e V-1,在10 V栅压极值下慢界面态密度为4.75×1011 cm-2,较低的快界面态密度体现出了CdTe/ZnS复合钝化技术的优越性。     

石墨烯基材料的能带调控技术研究进展

石墨烯具有一系列特殊的物理和化学性质,因而近年来受到人们的极大关注。然而目前石墨烯在光电子领域的应用尚不广泛,其主要原因是由石墨烯的半金属性决定的,所以将石墨烯由半金属转变为半导体就成为人们关注的一个焦点问题。我们针对石墨烯能带调制问题开展了系统的石墨烯基材料与器件的制备研究,开发了单层、双层石墨烯的CVD制备技术、氧化石墨烯的"Tang-Lau Method"制备技术、石墨烯量子点的微波辅助水热制备技术及软模板制备技术、氯/硫掺杂石墨烯量子点水热制备技术等。系统地研究了制备参数对石墨烯基材料的性质影响,探讨了尺寸效应、掺杂元素等因素对石墨烯基材料能级的影响,成功制备得到了一系列具有半导体性质的石墨烯基材料,并初步探讨了这些材料在光电器件中的应用。我们经过多年的研究,掌握了石墨烯基材料制备的核心技术,并成功建立了一套石墨烯能带调制技术。