红外电荷转移器件

一、红外电荷转移器件的效能与红外焦平面阵列的发展红外电荷转移器件主要包括红外电荷耦合器件与红外电荷注入器件两大类型。现有红外电荷耦合器件可分别使用非本征硅或某些本征半导体光导探测器阵列、半导体p-n结探测器阵列、金属-半导体肖脱基势垒探     

HgCdTe混合镶嵌焦平面

引言对红外前视、侦察和跟踪等不同用途来说,都对两维红外探测器阵列非常感兴趣。这种镶嵌阵列因采用电荷耦合器件而发展起来,电荷耦合器件使上述探测器阵列可能实现电子扫描。为了实现上述阵列,通常的办法是采用倒装工艺。在这种工艺中,不同规模的探测器阵列与电荷耦合器件分别制作,而最终的阵列通过将.上述一个探测器阵列背面的接触对准衬底下的接触来实现,许多这样的阵列片子镶嵌成一个大的混合阵列。近四年以来,新英格兰研究中心在格努曼宇航公司的支持下从事开发研     

国外红外电荷耦合器件研制近况

电荷耦合器件是一种较新的器件,国外在一九七○年开始公开报导。这类器件的出现,主要影响了电子学的以下领域:探测与成象、模拟延迟、信号处理、滤波及存储。在探测与成象领域内,电荷耦合器件可用在可见、微光和红外三方面。本文首先简单介绍探测与成象用一般硅电荷耦合器件的基本情况,在此基础上叙述探测和成象用红外电荷耦合器件的一些国外研制近况。文中指出,红外探测器阵列与硅电荷耦合器件的混合集成,是近期目标;用红外材料研制单片红外电荷耦合器件,则是其较远期目标。     

红外焦平面阵列

红外焦平面使用电荷耦合器件(CCD)作传感和信息处理,可提高探测器的密度,并改进其性能。由电荷耦合概念制成的器件使用电荷耦合概念制成的器件有可能在红外成象中应用的有下列几种:InSb电荷注入器件(CID),累积型电荷耦合器件,非     

固体扫描式红外摄像器件

红外摄像用的红外探测器固体扫描式红外摄像器件和可见光电荷耦合器件一样,基本上由信号探测部分(红外探测器)和扫描结构(电荷耦合器MOS移位寄存器)构成。因此,二者的基本差别只在辐射输入的信号探测部分。而如后面所     

MSSBIRCCID焦平面阵列的进展(第一部分)

本文简要介绍由带光腔结构的肖特基势垒红外探测器(SBIRD)和埋沟型曲沟 CCD(BMCCD)、带电荷扫描器件(CSD)红外信号处理器组成的金属硅化物肖特基势垒红外电荷耦合成象器件(MSSBIRCCID)焦平面阵列的结构、制备方法及其进展。     

先进的红外焦平面阵列概念

电荷耦合器件(CCD)在先进的红外焦平面阵列概念中起着一种主要作用。用硅电荷耦合器件(CCD)来完成信号处理的作用,例如,可在焦平面作多路传输、时间延迟和积分(TDI)及滤波作用等,这就有可能使焦平面上有几千个探测器元件,并且还可以使用非本征硅(掺铟和镓)以及窄带隙半导体(如铟)制造CCD 和电荷注入器件(CID),用这些器件完成探测功能。     

用于焦平面图象处理的结构

探讨焦平面图象处理的结构,就低、中、高密度探测器阵列,描述了使用模拟电荷耦合器件电路的固体成象器在片上的图象预处理及用于低密度、高输出量应用的空间并联结构。对微光或事件探测提出了一种可寻址容量的结构。描述了用于中密度的红外焦平面阵列新通道式矢量象元处理器结构。在高密度电视一质量成象器与象元处理器串联读出期间,邻域重现可考虑采用延迟和模拟帧存储技术。本文讨论了用于图象转换和帧间处理的片上读写模拟帧存储器的可行性。     

红外多元探测器阵列工艺

本文为圣塔巴巴拉研究中心(SBRC)的多元红外探测器阵列工艺的综述。文内探讨了铅盐、锑化铟、碲锡铅、碲镉汞、非本征锗和硅探测器阵列。文内给出了这些探测器材料的各种现有阵列的例子。介绍了两种不同的探测器/电荷耦合器件阵列混合结构:一种是采用垫铟互连的InSb/电荷耦合器件多层结构,一种是采用蒸发互连的HgCdTe/电荷耦合器件多层结构。这些技术提供了低功率、高密度和在焦平面上作低成本时间延迟和积分的优点。     

红外电荷耦合器件

电荷耦合的概念简单而又极其实用,是以电荷包在金属-氧化物-半导体(MOS)结构中的转移为基础的。将简单的电荷耦合器件(CCD)与各种模拟形式结合起来,可以发展成多样化的器件,在红外探测和成象方面,采用电荷耦合器件及其有关的器件,最初引入大面积的探测器阵列是显著改进灵敏度和分辨率的关键。此外,通过这种改进,可以降低电、热损耗,减小体积和重量等。本文评述红外敏感的电荷耦合器件(即IRCCD)的物理特性及工作原理。IRCCD可分为单片器件和混合器件两大类。单片器件的红外敏感衬底可以是窄带半导体,也可以是有适宜杂质电离能级的非本征半导体;混合器件则由选取的各种红外探测器耦合硅标准CCD而     

新型高密度红外肖特基电荷耦合探测器阵列

硅红外探测器阵列常由肖特基势垒探测器单元组成,这些单元通过转移栅和常规电荷耦合器件(CCD)的移位寄存器相连接。描述的新型器件结构是把探测功能和移位寄存器功能合并入一个肖特基单元,其优点是大大增加了探测器占空系数,及在给定尺寸的芯片上构成更大型探测器阵列的可能性。     

GZ313型单片式3～5μm64位红外电荷耦合摄像器件

(一)简要工作原理该红外电荷耦合摄像器件是把64个肖特基势垒二极管列阵构成的多元红外探测器与电荷耦合多路传输器集成在一起的单片式红外摄像器件。其工作过程是64位红外探测器把视场空间的热像转换成时序电信号,并由CCD 完成自扫描。当积分栅施加积分脉冲     

红外图象传感器

三菱电机公司应用具有专利权的电荷扫描器件(CSD)方法和灵敏的探测器工艺制成的红外图象传感器,可提供1百万象素(1040×1040)的极好分辨率,1.7μm~2的4象素面积仅为常规象素面积的一半。探测器阵列为:水平1040行,垂直1040列。CSD 工艺减少了电荷     

镶嵌红外传感器

本专利叙述一种镶嵌红外传感器,这种器件适用于与时间有关的,具有实时视频接收的二维红外成象的直接传输,红外辐射体非扫描跟踪及热成象(无损测试)。像光导摄像管、电荷耦合器件(CCD)、电荷注入器件(CID)及分立引线的普通阵列这样一些器件已经使用在上述场合。然而,这些器件对有些应用特别是红外应用存在一     

非冷却式红外探测器阵列探测图像

几十年前研制了冷却式红外(IR)探测器阵列。与电荷耦合器件(CCD)阵列类似的是,最初的设计是用于空间探测;与CCD不同的是现在发现,从消费品如视频摄像机到医用和工业用机器人视觉系统,每样东西都用到冷却式红外探测器阵列。但是,IR阵列非军事市场的增长一直受到限制,主要原因是装置的费用高和IR探测器系统复杂。最近研制成功一种新型的微小硅基热敏电阻探测器阵列,不需要冷却。微小热敏电阻探测器阵列在性能应用方面显著地不同于传统IR     

可视成像元件瞄准消费品市场

电子探测器的二维阵列是一种具有吸引力的器件,它可把图像转变为便于此后计算机进行编辑和分析的数字数据。与传统的摄影技术相比较,电子成像技术可以直接产生一个数字图像文件而不必采用额外的扫描过程,避免费时、杂乱化学药品处理。但不足之处是一个普通的电荷耦合器件(CCD)阵列的空间分辨率明显低于传统摄影胶片的分辨率,而且大规格阵列的价格高。     

HgCdTe红外焦平面工艺的进展

本文评述HgCdTe红外探测器焦平面工艺的进展,并对其最大潜力作了估价。 HgCdTe是可调禁带的合金半导体材料,可作成波段在2～14微米内的红外探测器。光导HgCdTe探测器阵列现在已被许多红外系统所采用。霍尼威尔公司和其他一些地方正进一步提高HgCdTe光电二极管的工艺水平,而成结技术对复杂的多元焦平面特别适合。本文小结了2～14微米光谱范围内红外焦平面工艺的进展及其可获得的最佳性能。文中评述了HgCdTe光电二极管与硅电荷耦合器件集成多元两维镶嵌阵列焦平面的方案和进展。最后,对HgCdTe红外电荷传输镶嵌焦平面的潜力作了评价。     

用红外电荷耦合器件改善导引头设计

本文探讨利用红外电荷耦合器件改进空—空红外导引头的性能的可能性,并给出了设计有关探测器尺寸、积分时间、灵敏度和光学分辨的扫描传感器的折衷方案。     

电视式红外前视系统

本文介绍一种新研制的红外前视系统(FLIR)。在大部分红外前视系统中,有代表性的两种基本扫描类型是并联扫描和串联扫描。过去,首批高性能的红外前视系统采用的是并联扫描。最近研制的(HgCd)Te探测器使得有可能采用串联扫描方式。本文叙述串联扫描的电视式红外前视系统。     

混合式红外焦平面阵列

本文介绍研制混合式红外焦平面阵列方面的新成果,注意力集中在利用与电荷耦合器件(CCD)多路传输器源耦合的背照射InAsSb和HgCdTe光伏探测器的混合式焦平面阵列。用实验论证了输入电路,电荷撇取和电荷分配的背景抑制能力。介绍了有关均匀性方面的数据以及MOS场效应晶体管(MOSFET)输入的阈电压与温度的关系,此关系与理论上的计算值很一致。本文还讨论了与混合式红外焦平面阵列有关的几种噪声问题。对有反馈放大器的源耦合输入电路的噪声进行了分析,结果表明:虽然增加了两个新的噪声源,但是此电路工作的噪声能比单一源耦合输入电路的噪声更小。为了进一步了解焦平面的工作,已经制作了一个与实验数据极一致的噪声性能模型。最后,讨论了混合式焦平面阵列的性能。