非致冷微测热辐射计阵列的设计

非致冷微型热辐射计焦平面阵列技术在国内已成为研究热点。介绍了微测热辐射计的原理并对其作了简化的计算分析,给出了微测热辐射计的结构、材料、封装和读出电路等重要部分的一些设计方案。     

长的中波红外HgCdTe平接线列阵（上）

高分辨率红外成像系统需要非常长的扫描线列,这些扫描列阵不但具有数千个探测器,而且具有高的性能。本文介绍法国ＬＥＴＩ／ＬＩＲ在长平接列阵方面所取得的最新技术进展,并给出了一个间距为３０μｍ、截止波长为５．５μｍ的１５００元ＨｇＣｄＴｅ探测器线列上获得的结果。这个非常大的列阵（长度≈５０ｍｍ）有一个间接混成体系结构,该体系结构由５个平接的ＨｇＣｄＴｅ光伏探测电路和５个ＳｉＣＭＯＳ读出电路组成,它被混成     

法国SOFRADIR公司推出基于非晶硅技术的非制冷微热辐射计红外探测器

法国SOFRADIR公司最近推出一种基于非晶硅(a-Si)技术的非制冷微热辐射计红外探测器.该探测器包括一个间距为45μm、占空因子高于80%的320×240元红外焦平面列阵,其工作波长为7μm～14μm.与该非晶硅温度计相联的CMOS读出电路是一种标准的0.5 μm CMOS部件.它允许探测器以脉冲偏压模式工作,因而可以提高像元的热响应率并使红外焦平面列阵免受焦平面温度变化的影响.在30℃时,探测器的功耗低于200mW.     

发射蓝光的光泵InGaN垂直腔面发射激光器

在１９９９年５月举行的激光电光学会议（巴尔的摩）的逾期论文中,日本东京大学和德国维尔兹堡大学的研究人员报导了室温下从光泵垂直腔面发射激光器（ＶＣＳＥＬ）二维列阵中获得蓝光发射（３９９ｎｍ波长）的成果。这种器件的列阵可望大大降低高密度光学存储器的读出时间。列阵中每一柱形氮化铟镓垂直腔面发射激光器的直径为１８μｍ,器件的间距为２２μｍ。这种激光器用氮激光抽运的３Ｈｚ重复频率染料激光器的３６７ｎｍ波长抽运,激光器的阈值抽运能量为１０ｍＪ／ｃｍ２或片载流子密度为２～４×１０１２ｃｍ２。该器件以多层结构形…     

监视应用的高性能长波红外HgCdTe扫描焦平面列阵（上）

本文介绍用ＨｇＣｄＴｅ（ＭＣＴ）制备的先进的扫描型长波红外（ＬＷＩＲ）焦平面列阵（ＦＰＡ）。该列阵包含一个与ＳｉＣＭＯＳ读出积分电路匹配的,由正面照射的平面型Ｐ型上为ｎ型的同质结二极管组成的列阵,在６５Ｋ下该列阵所测得的平均光谱截止波长为１０．８μｍ,平均量子效率为８７％,在６５和７８Ｋ温度下和无背景辐射条件下,焦平面列阵的峰值Ｄ分别超过９．３×１０＾１１和２．６×１０＾１１ｃｍ．Ｈｚ＾１／２／Ｗ     

1024＊1024InSb列阵：设计,描述结果（上）

已经生产了７个ＡＬＡＤＤＩＮ（ＩｎＳｂ的高级大面积探测器发展计划）传感器芯片组件,现在还在生产别外９个传感器组件。在本文中,构们介绍了ＡＬＡＤＤＩＮ传感器芯片组件的设计,细节以及实测性能。ＡＬＡＤＤＩＮ传感器芯组件的面积超过７．５ｃｍ,这是当今正在使用的最大的单片红外列阵。它是一种通过铟丘使ＩｎＳｂ探测器与硅读出电路相连的混成式组件。这种大小的列阵能够制成,是因为ＩｎＳｂ探测器材料已被减薄到１０μ     

具有时间延迟和积分功能的HgCdTe扫描焦平面线列阵

俄罗斯RD&P Center ORION发展了一种基于平面HgCdTe光电二极管列阵和定制硅集成读出电路的焦平面列阵技术.做在碲镉汞液相外延层上的光伏探测器列阵以及硅读出电路是通过铟丘连接在蓝宝石互连衬底上的.冷却的硅读出电路是用n-MOS工艺制作的.本文描述了一些3μm～5μm和8μm～12μm时间延迟和积分(TDI)扫描红外焦平面线列的一般结构和发展结果,这些焦平面线列的规格分别为4×48、2×96、4×128和2×256.介绍了基于碲镉汞外延层的光伏型列阵的性能.描述了以TDI模式工作的混成焦平面列阵的测试方法及典型的调查结果.在8μm～12μm波长范围内,带四个TDI元件的4×48和4×128焦平面列阵的探测率高于(1～2)×1011cmW-1Hz1/2,带两个TDI元件的2×96和2×256焦平面列阵的探测率高于(7～10)× 1010cmW-1Hz1/2.     

新颖的低成本非致冷红外摄像机

美国Aegis半导体公司最近开发出了一种采用光学读出的新颖非致冷长波红外成像技术。该成像技术是利用半导体中的热-光效应探测红外信号的,其关键元件焦平面列阵由许多热可调谐薄膜滤光片膜片像元构     

脉冲激光沉积铌酸锶钡铁电薄膜及其性能表征

利用脉冲激光沉积（ＰＬＤ）技术在ＭｇＯ、ＬＳＣＯ／ＭｇＯ衬底上在位制备了铌酸锶钡（ＳＢＮ）铁电薄膜,发现ＳＢＮ薄膜在ＭｇＯ、ＬＳＣＯ／ＭｇＯ衬底上均呈（００１）择优取向。用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）表明ＳＢＮ薄膜的晶粒细小致密,铁电微畴尺寸约为２００ｎｍ。ＳＢＮ薄膜的剩余极化强度为１８．６μＣ／ｃｍ２,矫顽场为２２．３ｋＶ／ｃｍ。     

红外辐射双波段探测技术

红外辐射双波段探测技术刘敬海，徐荣甫，林幼娜，孙志勇（北京理工大学北京１０００８１）北京理工大学研制的中长红外双波段辐射计能方便地测量３～５μｍ和８～１４μｍ这两个波段的红外辐射。本文介绍了它的工作原理，以及它采用的最先进的探测技术。这些新技术包括：...     

多频谱激光接收机

红外辐射探测器通常用于某个频带范围。通常它是中红外（３～５μｍ）和远红外（８～１４μｍ）频段的一个大气窗口范围。另一重要情况是单色激光辐射探测。同时还要求探测器在宽频谱范围内具有预期的灵敏度特性。此类需要之一是激光告警探测器。这种探测器在宽频谱范围（包括从０．６到１１μｍ波长）必须灵敏。该宽频带范围易于用非选择性热探测器得到。令人遗憾的是热探测器响应速度慢、灵敏度不太高。非致冷光探测器的响应速度通常非常快。从原理上讲,每种具有长波灵敏度极限λＣＯ的光探测器还表现出对较短波长辐射灵敏。然而,其灵敏…     

适合多种应用的先进焦平面列阵（下）

通过处理由探测器产生的光电信号,读出集成电路已成为焦平面列阵的一个关键性的元件．第二代焦平面列阵普遍使用混合模式的读出集成电路,其程序已使这种电路成为焦平面列阵性能的主要鉴别器。对焦平面列阵提出的新要求催生出智能型焦平面列阵,这已成为第三代焦平面列阵的同义词。虽然整个工业界在     

铁电致冷材料及其应用

利用铁电材料的电热效应（即逆热释电效应）可以制作新型致冷器。近年的研究进展表明，铁电致冷有可能发展成为一种新型的室温致冷技术。本文扼要介绍了铁电致冷的基本原理、可行性，以及铁电致冷材料和相关技术的发展，并展望了铁电致冷材料的发展前景。     

热释电薄膜在红外探测器中的应用

介绍了热释电效应及热释电薄膜红外探测器的工作模式,特别是探测器单元对热释电薄膜的材料与低温生长要求。为了克服薄膜生长过程中较高的基片温度对读出集成电路(ROIC)的破坏性影响,一方面发展了离子束辅助沉积、外延缓冲层等多种低温生长技术,另一方面发展了复合探测器结构设计。已研制出了性能良好的铁电薄膜非制冷红外焦平面阵列,其噪声等效温差(NEDT)可达20mK。     

11.3μm~123μm对地观测用长线列阵探测器的新发展（上）

在科学对地观测度划的技术准备阶段,欧洲空间局（ＥＳＡ）已对将在低地球轨道卫生上使用的高分辨率热辐射计开展一些实验性工作。在吸取以前实验阶段的教训半考虑仪器原理改进因素的基础上,研制了一个用于１１．３μｍ～１２３μｍ范围的长波红外线列焦平面实验样件。该实验样年同两个像元间距为３０μｍ的２５６无ＨｇＣｄＴｅ模块构成,这两个ＨｇＣｄＴｅ模块是通过用机械方法对接后,再同四个路传输器间接混成的。由于焦平面处     

使用微型发射器的热场景投影器

目前人们正在发展一些产生动态红外场景的技术,以便用它们来测试红外成象系统。如果这些技术不采用适当的性能参数,那么在将它们进行比较时,就可能会使人迷惑不解。一种简单的办法是,用制作在一列阵中的微型发射器发射热辐射。这种微型发射器整体小,只要能限制其元件之间以及到达衬底的热串音,它们便能获得良好的响应时间。硅微切削加工技术可使这种 列产生良好的性能,因为该技术可以使元件这间实现良好的热隔离。     

热红外成像光谱仪（上）

热红外成像光谱（ＴＩＲＩＳ）是一种采用非致冷光具、在机载平台上以推帚方式工作于７．５μｍ－１４．０μｍ谱区的长波红外成像光谱仪。光谱仪中的焦平面列阵是一种操作温度为１０Ｋ的６４×２０元非本征Ｓｉ：Ａｓ探测器,它能提供光谱分辨率为０．１μｍ的６４个光谱波段和空间分辨率为３．６ｍｒａｄ的２０个空间像元。一种定制的线性渐变滤光片被安装在焦平面上,用来抑制来自外部非致冷光具的近场辐射。研制这样的双用敏感器     

红外探测器读出电路

焦平面列阵是由许多个探测器元件组成的。目前,焦平面线列或面阵中的像元的数量还在增加。信号多路传输器是一种高度复杂的探测器专用集成电路,它是以并行方式读出所有通道的信号的。最常用的探测器电路有直接注入级和电容反馈跨阻抗放大器两种。     

线性焦平面列阵

线性焦平面列阵ＳｅｎｓｏｒｓＵｎｌｉｍｉｔｅｄ公司生产的新系列ＩｎＧａＡｓ线性焦平面列阵（ＦＰＡ）可完美地适用于ＷＤＭ和ＤＷＤＭ系统监视和控制装置中，此线列像元数可达到１２８元、２５６元或５１２元，像元高度分别是５０μｍ、１００μｍ、２５０μｍ、１０...     

红外热成象碲镉汞多元探测器发展现状及我们的对策

第一代红外热象仪采用光机扫描结构,探测元件基本上是200元以下的线列。美国的组件是60元,120元,180元。这些组件已成功地应用在军事热象观察仪器中,这种系统采取并联扫描,提供8～12μm光谱范围内实时红外成象,组件通常冷却到77K,峰值探测率D_(λP)受限于入射背景光子通量的起伏,范围一般在2×10~(10)cmHz~(1/2)W~(-1)到8×10~(10)cmHz~(1/2)W~(-1)以内。此外这些组件亦用于AN/AAD—5机载红外侦察设备,红外幼畜(Maverick)导弹寻的器(使用16元HgCdTe)和串扫实时热象系统。第二代热象仪则是要实现所谓凝视成象。这种热象仪不要机械扫描结构,探测元件采用镶嵌焦面列阵,读出部分采用硅电荷偶合器件或硅MOS开关二极管列阵。英国人在线列元件和焦面列阵元件之间,还发展了一种过渡形式的红外元件——SPRITE。七十年代初期随CCD的问世,开始了红外—CCD焦面列阵的研究。而使用SPRITE。这种红外元件制造热象仪,以及用硅MOS开关二极管列阵作信号处理部分制造热象仪,则是于1981年才见到公开报道~[1,2]。下面就以近几年见到的报道,综述一下HgCdTe多元探测器的发展情况,并提出关于对策的意见。仅供参考。