使用TP-801单板机对IR-CCD成象进行均匀性补偿及暗电流尖峰处理

本文从器件的工作原理上去阐述肖特基势垒IR-CCD焦平面阵列产生不均匀响应及暗电流尖峰的原因,说明了对该器件进行均匀性补偿的原理及对暗电流尖峰的处理原则。说明了使用TP-801单板微型计算机对64元肖特基势垒探测器IR-CCD焦平面阵列(线阵)的均匀性补偿及暗电流尖峰处理的具体方法,给出了硬件方框图、软件流程图及用该器件进行红外热成象实验的结果。实验结果表明,微机对IR-CCD成象进行均匀性补偿和暗电流尖峰处理效果令人满意。     

CO2激光对HgCdTe焦平面器件热力作用的理论分析

利用有限元分析方法,对CO2连续激光辐照HgCdTe红外焦平面器件的温升效应和热应力效应进行模拟计算,模型的建立加入了In柱对实验的影响.对温度及热应力分布进行分析,结果表明,探测器的温度分布随着激光辐照时间的增加而出现明显的变化.在感光层与In柱阵列的交界面上所产生的热应力对HgCdTe红外焦平面器件造成的损伤有可能先于温升损伤而发生.     

光伏焦平面器件串音效应的检测图形测试法

根据长波红外焦平面器件研制的需要，在对器件串光效应和测试原理进行分析的基础上，本文首次提出用检测图形测试的方法测量红外焦平面阵列中探测器之间的串音效应。对用于检测光伏焦平面阵列光串音效应的检测图形的结构和原理，具体的测试设备和测试方法，以及由结构设计差异和检测管响应率差异可能引入的误差进行了讨论，并根据红外长波焦平面器件研制过程中的实际测试经验，给出了实用的误差消除方法。在长波ＨｇＣｄＴｅ焦平面阵列的实际研制过程中，该方法对工艺机理的分析和器件参数测试都起了重要的作用。此测试法所用测试设备与常规光电器件测试设备相同，避免了在串音测试上依赖于目前尚不成熟的红外长波小光点技术。     

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。     

红外焦平面阵列非线性响应的分析和计算

分析了导致红外焦平面阵列响应非线性的各种因素;并以HgCdTe红外焦平面阵列为例,以量子效率与入射光子波长的相关性为基础,计算了在准理想条件下探测器响应的非线性量;结合非均匀性校正,计算了在给定区间定标后的非线性大小;还对实际应用中一例非线性响应所导致的焦平面阵列的非均匀性剩余误差进行了解释。     

CdTe晶体机械和光、电特性研究

随着红外镶嵌探测器阵列的发展,采用各种外延生长技术来获取大面积高性能晶体薄膜是焦平面多元阵列发展的关键。在高响应率与快速响应探测器方面,HgCdTe材料具有独特品质。因此HgCdTe薄膜外延生长,特别是液相外延薄膜的研究已经成为非常引人注目的重要领域。国际上对半导体薄膜的研究表明,外延晶体薄膜性能的优劣,垫底材料的选择起着极重要的作用。第三届国际晶体生长会议的有关文     

论红外焦平面器件的串音

红外探测系统通常需要将探测器密集排列以增加它们的空间分辨率。在焦平面阵列中,当投射到某一特定探测器光敏面上的红外光子在另一个探测器中产生信号时,这种现象称为串音。串音可能会影响焦平面阵列的分辨率性能。在高性能光伏阵列中,串音的主要成分是光生载流子在焦平面阵列的相邻探测器之间的横向扩散。从基本概念入手,介绍了相关串音研究的发展情况以及对串音问题的理解和体会。     

短波红外焦平面探测器及其应用进展

简要介绍短波红外焦平面阵列(SWIRFPA)的相关概念,从探测器材料、探测器制备工艺方面讲述国内外在短波红外焦平面探测器研究领域取得的进展,列举HgCdTe和InGaAs材料短波红外焦平面探测器产品,描述当前短波红外焦平面探测器的研究动向,最后列举了一些有代表性的短波红外焦平面阵列的应用.     

中波高重频激光干扰非线性响应现象试验研究

针对中波探测器被中波高重频激光干扰时出现的非线性问题,设计了中波高重频激光器干扰制冷型中波HgCdTe焦平面探测器的干扰试验,分析了干扰出现的非线性响应输出现象,并得到了中波HgCdTe焦平面探测器干扰出现非线性响应时的阈值。     

碲镉汞光伏和光导焦平面阵列

将基于光电二极管和光电导体的碲镉汞(HgCdTe)红外焦平面阵列加以比较,包括两类探测器的读出结构、各种结构的信噪比(SNR)分析、以及耦合器件的噪声要求。讨论了线列光导红外焦平面阵列的可行性。介绍了这种新型红外焦平面阵列的重要性。     

红外探测器的进展

红外探测器的发展基础是物理学和技术科学的进展。HgCdTe FPA和非制冷焦平面阵列,军事装备和广阔的民用市场需求推动探测器技术进一步发展。     

10 μm 1 280 × 1 024 HgCdTe中波红外焦平面阵列探测性能提升

对像元尺寸为10 μm的1280×1024碲镉汞（HgCdTe）中波红外焦平面阵列的制备技术和性能进行了研究。通过B⁺注入制备小尺寸n-on-p平面结;采用高平整度HgCdTe外延材料和高精度的倒焊互连技术,实现高的电学连通率;采用多段温度填胶固化和边缘刻蚀工艺减轻HgCdTe器件和读出集成电路（ROICs）之间的热失配,从而降低焦平面器件失效率。在85 K焦平面工作温度下,研制探测器的光谱响应范围为3.67 μm至4.88 μm,有效像元率高达99.95%,并且探测器组件像元的平均噪声等效温差（NETD）和暗电流密度的平均值分别小于16 mK和2.1×10^-8 A/cm²。与像元尺寸为15 μm的探测器相比,10 μm的1280×1024中波红外探测器可获取更加精细的图像,具有更远的识别距离。目前,该技术已成功转移到浙江珏芯微电子有限公司（ZJM）的HgCdTe红外探测器产线。     

InAs/GaSbⅡ类超晶格与HgCdTe红外探测器的比较研究

HgCdTe、QWIP和InAs/GaSbⅡ类超晶格被公认是第三代红外焦平面探测器的首选。主要对比分析了HgCdTe和InAs/GaSbⅡ类超晶格红外探测器,InAs/GaSbⅡ类超晶格具有响应波段宽且精确可控、工作温度高、载流子寿命长、暗电流低和均匀性好等优点,使其在甚长波、多色以及非制冷红外焦平面阵列等方面具有广阔的发展应用前景。     

非制冷红外焦平面阵列的定标试验研究

为将非制冷红外焦平面阵列(UFPA)应用于地基云红外被动遥感系统,就非制冷红外焦平面阵列的响应特性进行了试验研究.在定标模型理论分析的基础上,提出了一种考虑探测器工作温度效应的适合于非制冷红外焦平面阵列的辐射定标模型,设计了基于标准辐射源的定标方法.试验结果表明,非制冷红外焦平面阵列响应动态范围大、线性度好,探测器工作温度效应可作线性化处理,辐射定标模型反演标准偏差为0.72 w.m-2.sr-1.     

环境温度补偿的红外焦平面阵列非均匀性校正

由于非制冷红外焦平面阵列的非均匀性随使用环境温度的变化漂移,校正参数需要经常更新.针对非制冷红外焦平面阵列非均匀这一特点和定标校正的不足,应用红外焦平面阵列二元非线性的非均匀性理论模型,提出了环境温度补偿的非均匀性校正,该方法既考虑了在大动态范围目标温度探测器响应的非线性,又考虑了使用环境温度变化对非均匀性的影响,从而...     

10.6 μm激光对HgCdTe焦平面器件热应力的分析

建立了HgCdTe红外焦平面器件的多膜层理论模型,利用有限元分析的方法,对10.6μm激光辐照下HgCdTe红外焦平面器件的升温情况与热应力分布情况进行模拟,并通过参考已有文献的实验结果,验证了理论模型的合理性。理论分析结果表明:激光作用时探测器的温度场变化剧烈,200 W/cm2连续激光作用1 s后,HgCdTe感光层所受热应力为-986 MPa;脉宽100 ns,功率密度15 MW/cm2脉冲激光作用后,HgCdTe感光层所受热应力为-1300 MPa,都比器件制造过程中由于热失配而产生的热应力大;应力损伤发生的概率增大,可能比热损伤先发生,是HgCdTe红外焦平面器件激光损伤中的重要原因。     

Theoretical analysis of thermal-stress effect of HgCdTe infrared focal plane device induced by 10.6 μm laser

建立了HgCdTe红外焦平面器件的多膜层理论模型,利用有限元分析的方法,对10.6 μm激光辐照下HgCdTe红外焦平面器件的升温情况与热应力分布情况进行模拟,并通过参考已有文献的实验结果,验证了理论模型的合理性.理论分析结果表明:激光作用时探测器的温度场变化剧烈,200 W/cm2连续激光作用1 s后,HgCdTe感光层所受热应力为-986 MPa;脉宽100 ns,功率密度15 MW/cm2脉冲激光作用后,HgCdTe感光层所受热应力为-1300 MPa,都比器件制造过程中由于热失配而产生的热应力大;应力损伤发生的概率增大,可能比热损伤先发生,是HgCdTe红外焦平面器件激光损伤中的重要原因.     

加入运动触发场景的非均匀性校正方法

针对目前非均匀性校正方法存在的问题与不足,介绍了适于红外焦平面阵列探测器的非均匀性校正处理方法。其特点是用一个触发电路使基于场景的非均匀性校正电路对探测器的运动信号做出响应。实验结果表明,在没有劣化静态场景的情况下,该方法实现了运动场景信号的校正,不仅消除了红外焦平面阵列响应的非均匀性,而且补偿了其漂移。     

昆明物理研究所红外焦平面技术发展现状

介绍了昆明物理研究所近几年在红外焦平面探测器组件技术方面的最新进展.随着探测器组件技术的全面突破,焦平面探测器组件批量生产线的建设是昆明光电子产业基地建设的核心内容.HgCdTe材料的提纯、CdZnTe衬底、HgCdTe材料LPE薄膜工艺、探测器芯片平面工艺、读出电路设计和制作、真空杜瓦封装、集成整体式斯特林制冷技术已全面成熟,LW288×4、MW320×256HgCdTe焦平面探测器组件形成批量生产,具备年产数千套探测器组件的生产能力.近期计划完成HgcdTe LW576×6,MW640×480、GaAs/A1GaAs QWlP320×256探测器组件研制.将进一步发展320×240/640×480热释电材料及微测热辐射计非制冷焦平面探测器,1K×1K规模焦平面探测器组件,双色及多色量子阱焦平面探测器组件,在红外焦平面探测器技术领域达到世界一流水平.     

红外焦平面器件的信息获取电路技术

红外焦平面阵列器件是现代红外成像系统的关键器件,它包括红外探测器阵列和读出电路两部分。其信号获取电路是处理焦平面输出信号的部分,主要指与读出电路接口的放大电路。本文主要综合了红外焦平面器件的信息获取电路及其相关技术,并就其中的关键技术进行简要分析。