近红外InGaAs探测器台面结构对器件性能的影响

采用湿法腐蚀方式在PIN型InP/In0.53Ga0.47As/InP材料上制备了不同台面结构的正照射In0.53Ga0.47As探测器,通过比较不同结构器件的性能,如暗电流、信号、噪声,研究了器件性能跟器件结构之间的关系,并分析影响器件性能的因素。研究结果表明,探测器的暗电流、噪声与台面面积是成线性关系的,而信号与台面面积则不是线性关系。探测器的台面可分为光敏区和光敏区外部分,光敏区外部分对暗电流、噪声的贡献与光敏区是一致的,但对信号的贡献这两部分则是不一致的,这主要是由于衬底反射和器件之间的沟道光生载流子的侧向扩散所造成的。     

InGaAs近红外人脸图像检测超轻量算法研究

InGaAs近红外探测器广泛应用于航天航空、军事与民生领域。为了实现InGaAs探测器智能化,结合人脸检测应用,提出了可部署于低功耗移动智能设备的超轻量InGaAs近红外人脸检测算法。主要针对近红外人脸样本较少与低功耗设备部署问题展开研究,采用迁移学习与二值量化方案训练网络。算法首先通过大规模可见光人脸数据集实现了基于SSD的预训练人脸检测网络。然后使用二值量化方案大幅压缩网络参数空间大小与计算量,但同时造成网络准确度下降。为进一步提升网络二值量化效果,为二值量化过程引入了特征均值信息,并以对抗卷积形式弥补了准确度损失。最后,算法通过小规模近红外人脸数据对预训练二值网络进行微调,实现最终网络。所实现的二值量化人脸检测网络在采集的近红外人脸验证集中可以获得71.18%平均准确度。     

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。     

256元InGaAs线列红外焦平面及扫描成像

报道了用分子束外延(MBE)方法生长掺杂InGaAs的PIN InP/InGaAs/InP外延材料,通过台面制作、硫化处理、ZnS/聚酰亚胺双层钝化、电极生长等工艺,制备了256元正照射台面InGaAs线列探测器,278K时平均峰值探测率为1.33×1012 cmHz1/2W-1.测试了不同钝化方式探测器典型Ⅰ-Ⅴ曲线和探测率,硫化可以减小探测器暗电流,ZnS/聚酰亚胺双层钝化效果最好.并对ZnS/聚酰亚胺双层钝化InGaAs探测器进行了电子辐照研究.256元InGaAs探测器阵列与两个CTIA结构128读出电路互连并封装,在室温时,焦平面响应率不均匀性为19.3%.成功实现了室温扫描成像,图像比较清晰.     

利用LBIC技术对InGaAs平面结器件结区特性的研究

室温铟镓砷（InGaAs）焦平面技术在航天工业上的应用越来越广泛，铟镓砷（InGaAs）焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小，这使得常规工艺形成的光伏探测器，其有效光敏元面积扩大的问题越来越突出。本文利用激光诱导电流检测（LBIC）系统测试了平面结InGaAs（P—I-N）探测器芯片的光敏元，证实了有效光敏面扩大的存在。从实验结果看，掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应，是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素，并利用得到的实验数据拟合求出了器件少子的扩散长度。     

LBIC技术研究平面结与台面结InGaAs探测器

室温铟镓砷(InGaAs)焦平面技术在军事与航天工业上的应用越来越广泛,铟镓砷(InGaAs)焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小,这使得常规工艺形成的光伏探测器的有效光敏元面积扩大的问题越来越突出.本文利用激光诱导电流检测(LBIC)系统测试了台面结和平面结InGaAs (p-i-n)探测器芯片的光敏元,证实了有效光敏面扩大的存在.从实验结果看,结区的侧向收集效应是造成台面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素;而掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应,是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素.     

p-i-n InP/InGaAs光电探测器电流及电容特性研究

为了实现高灵敏度探测,红外探测器需要得到优化。利用Silvaco器件仿真工具研究了p-i-n型InP/In_0.53Ga_0.47As/In_0.53Ga_0.47As光电探测器结构,模拟了结构中吸收层浓度和台阶宽度对暗电流及结电容的影响。结果表明,随着吸收层掺杂浓度的逐渐增大,器件暗电流逐渐减小,结电容逐渐增大;当台阶宽度变窄时,器件暗电流随之减小,结电容也随之变小。最后研究了光强和频率对器件结电容的影响：在低光强下,器件结电容基本不变;当光强增大到1 W/cm²时,器件结电容迅速增大;器件结电容随频率的升高而减小,其峰值由缺陷能级引起。     

InGaAs红外焦平面

本文概括了国内外InGaAs红外焦平面的研究现状、发展趋势和基本性质。介绍了几种InGaAs红外焦平面的结构和工作原理,及其在军用、民用和空间遥感领域的应用前景。对InGaAs焦平面的研究和开发将具有非常重要的意义。     

p-i-n InP/InGaAs光电探测器的电流及电容特性研究

为了实现高灵敏度探测,红外探测器需要得到优化。利用Silvaco器件仿真工具研究了p--i--n型InP/In0.53Ga0.47As/In0.53Ga0.47As光电探测器的结构,并模拟了该结构中吸收层浓度和台阶宽度对暗电流以及结电容的影响。结果表明,随着吸收层掺杂浓度的逐渐增大,器件的暗电流逐渐减小,结电容逐渐增大。当台阶宽度变窄时,器件的暗电流随之减小,结电容也随之变小。最后研究了光强和频率对器件结电容的影响。在低光强下,器件的结电容基本不变;当光强增大到1 W/cm2时,器件的结电容迅速增大。器件的结电容随频率的升高而减小,其峰值由缺陷能级引起。     

航空相机成像技术研究

无论是军事领域战术和战略侦查,或者是民用领域测绘、精细农业、海岸资源勘察和地图导航等应用,随处可见航空相机的身影.本文先介绍了几款20世纪典型的航空胶片相机以及它们的工作方式,然后将航空数字相机按工作方式分成了扫描型航空相机、步进凝视型相机和多镜头数字相机3类,简要介绍了其工作方式的原理及特点,并分别列举了相应的航空数字相机.最后对航空相机发展趋势进行了总结与展望.     

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.     

基于TOPSIS-AHP法的红外航空成像侦察相机综合评价

根据红外航空相机的成像原理,提出了相机评估指标.通过层次分析法(AHP)求解得到各指标的权重向量,并运用逼近理想解排序法(TOPSIS)对相应指标进行计算,最后通过实例验证了该方法的可行性.计算结果表明,空间分辨率和温度分辨率是红外航空相机敏感度最高的两类指标,为今后相机的研制与改进提供了参考方向.     

光场相机成像质量评价方法研究

光场相机应用一种新的成像技术,利用光学手段获取四维光场信息,包括目标辐射的二维空间分布信息和辐射传播的二维方向信息。与传统相机相比,光场相机在实际应用中可以获得大的景深范围。由此成像质量评价是光场相机研究中一项十分关键的工作。结合光场成像的特点,对光场相机成像模型进行了分析,完成了实际系统中的光场追迹过程,并对点扩散模型进行了计算,仿真实验结果表明该评价方法有效。     

InGaAs焦平面探测器成像组件的设计与实现

针对InGaAs短波红外成像在军事装备、安全防范和工业检测等领域中的应用,提出了一种基于FPGA技术架构的InGaAs焦平面探测器组件的设计方案.讨论了InGaAs焦平面探测器的时序驱动、TEC温控、非均匀性校正、图像增强和自动曝光等关键技术的实现方法.经试验验证,依据该方案研制出的InGaAs焦平面探测器成像组件灵敏度高、对比度好、透雾效果明显.     

对红外热成像技术发展的几点看法

从红外技术的地位和应用、热成像技术的划代问题、热成像整机系统和探测器、材料的关系、军用热像仪现状等方面,提出了对红外热成像技术今后发展的看法.     

短波InGaAs红外面阵视频成像系统技术研究

短波红外是红外探测领域的重要应用波段。针对短波红外在薄雾、阴霾、夜晚等条件下的视频成像应用背景,提出了完整的面阵凝视视频成像系统方案,基于320×256短波红外InGaAs面阵探测器完成了成像系统原理样机的设计和性能测试,且为满足视频级数据流的实时性要求,基于FPGA实现了硬件上的非均匀性校正。实验结果表明:成像系统电路设计合理有效,噪声低、体积小,满足系统指标和探测器工作要求,探测器在视频工作条件下性能良好,获取了有效的高质量短波红外视频图像。     

红外成像制导技术发展展望

近年来,随着精确制导武器在现代战争中的地位不断提升,红外成像制导技术的 开发和应用越来越受到国内外的重视。而随着作战使命和作战环境的日趋复杂,精确制导武器对红外 成像制导系统的要求也越来越高。着眼于未来的军事发展需求,结合红外成像制导技术的发展现状,指出 红外成像制导将向多波段高光谱、激光主动成像、多模复合成像以及低成本红外精确制导的技术方向 发展。提出了红外成像制导发展中所需掌握的关键技术,包括高性能红外探测器技术、成像自适应抗 干扰技术、多维信息融合处理技术以及系统结构优化技术等。     

走向新世纪的红外热成像技术

红外成像技术在军事上有着重要的作用，已成为现代战争中多种武器的关键技术，因此国内外都非常重视红外成像技术的发展。半个世纪以来，红外成像技术作为现代高科技术，在侦察、监视、瞄准、射击指挥和制导等方面的应用要求越来越高，因此得到了惊人的发展，显示出了极为辉煌的前景。目前已经经历了一代、二代、三代，并且发展到了非致 冷焦平面阶段。本文以红外热成像技术的发展为基础，简要介绍了一代、二代、三代及非致冷焦平面热成像技术主要特点及其发展现状。