非制冷红外焦平面探测器及其典型应用

非制冷红外焦平面热成像测温系统

非制冷红外焦平面热成像测温系统 红外技术四个主要部分: 1.红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。 2.红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。 3.把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械。 4.红外技术在军事上和国民经济中的应用。由此可见,红外技术的研究涉及的范围相当广泛,既有目标的红外辐射特性,背景特性,又有红外元、部件及系统;既有材料问题,又有应用问题。 而在红外热成像技术研究领域中,红外探测器是核心,探测器的技术水平决定了热成像技术的技术水平。基于光电效应的光子探测器和基于热电效应的热电探测器一直是红外热成像技术的两大支柱。为获得高性能必须在低温(典型的是液氮温度77K)下工作。正是由于需要制冷以及成本等原因,使光电探测器类热成像技术在民用领域仍难形成很大的市场。而热电探测器类热成像技术由于灵敏度和响应速度方面的限制,只有采用热电摄像管的热成像系统(即热电视)获得一些应用,而且一般用于要求较低的民用领域。 但90年代以后,非致冷红外焦平面技术的突破和实用化,使其与致冷红外热像技术相比所具有的低成本,低功耗,长寿命,小型化和可靠性等优势得到很好发挥,成为当前红外热成像技术中最引人注目的突破之一,在军用和民用领域的应用前景将“使传感器领域发生变革”。 非致冷红外焦平面技术属于热电探测器类热成像技术。 其焦平面阵列由热探测器,如测辐射热计、热释电探测器、热电堆等,与硅多路传输器,如CCD、MOSf:EF、C协05读出电路等,通常用锢柱互连而成。 测辐射热计的工作原理是被热绝缘的金属薄膜(典型的是入膜)或半异体薄膜(典型的是氧化钒VOZ或非晶硅a一Si薄膜或多晶硅)在吸收红外辐射时会引起其电阻值的变化实现光电变换。此类探测器可全部采用Si集成电路工艺制作,与51信号处理电路之间可形成单片式结构,不需要低温制冷装置,不需要特殊材料,不需要斩波,制作工艺也成熟。以它为核心制成的红外热成像系统成像清晰度高、重量轻、功耗低、易便携,适于野外工作场所。 热释电探测器的工作原理是由具有良好热释电特性的铁电材料,如错酸铅(PZT)陶瓷、PbTIO,陶瓷、PbTIO:,薄膜和LITao,晶体制成的热探测器与51多路传输器互连而成。其中,LITaO,特性格外好,它不仅有大的热释电系数(p二2.3x1osC/cm),还有小的介电常数(£,=54)和高的居里温度(兀二618’’C)。以它为核心制成的红外热像系统灵敏度较高,且适合于红外成像。 本系统结合红外测温技术和非致冷焦平面热成像技术原理,开发并完成了一套非致冷红外焦平面热成像测温系统。 系统建立了非致冷红外焦平面热成像系统测温计算的数学模型;对计算中可能产生的各种误差进行了分析和计算;对系统成像的非均匀性进行了分析和校正;提出了精确测量发射率的新算法;结合热成像的原理对红外热图像的特征进行了分析,对红外热像进行了新型直方图均衡和伪彩色增强等处理。 在降低了成本的同时,保证了精度。 基于辐射源的方法较为常用,其中包括两点校正法,多点校正法,非线性拟合校正法,和低次插值校正法等,基于他们各自的特点,此论文中选用了精度相对比较高的一种:非线性拟合校正法。这种校正方法考虑了光敏单元的非线性响应,使得其校正效果比传统的两点校正算法具有更大的动态范围和更高的精度,同时,每个光敏单元的校正只需要3次乘法和2次

焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势

红外焦平面探测器的国内外技术现状和发展趋势 一、焦平面APD探测器的背景及特点 焦平面APD探测器主要是由:APD阵列和读出电路(ROIC)两部分组成,其中APD是核心元件。 1、APD 雪崩光电二极管(APD)是一种具有内部增益的半导体光电转换器件,具有量子响应度高、响应速度快、线性响应特性好等特点,在可见光波段和近红外波段的量子效率可达90%以上,增益在10~100倍,新型APD材料的最大增益可达200 倍,有很好的微弱信号探测能力。 2、APD阵列的分类 按照APD的工作的区间可将其分为:Geiger-mode APD(反向偏压超过击穿电压)和线性模式APD(偏压低于击穿电压)两种。 (1)Geiger-mode APD阵列的特点 优点: 1)极高的探测灵敏度,单个光子即可触发雪崩效应,可实现单光子探测; 2)GM-APD输出信号在100ps量级,即有高的时间分辨率,进而有较高的 距离分辨率,厘米量级; 3)较高的探测效率,采用单脉冲焦平面阵列成像方式; 4)较低的功耗,体积小,集成度高; 5)GM-APD输出为饱和电流,可以直接进行数字处理,读出电路(ROIC)不需 要前置放大器和模拟处理模块,即更简单的ROIC。

缺点: 1)存在死时间效应:GM-APD饱和后需要一定时间才能恢复原来状态,为 使其可以连续正常工作需要采用淬火电路对雪崩进行抑制。 2)GM-APD有极高的灵敏度,其最噪声因素更加敏感,通道之间串扰更严重。 (2)线性模式APD阵列的特点 优点: 1)光子探测率高,可达90%以上; 2)有较小的通道串扰效应; 3)具有多目标探测能力; 4)可获取回波信号的强度信息; 5)相比于GM-APD,LM-APD对遮蔽目标有更好的探测能力。 缺点: 1)灵敏度低于GM-APD;(现今已经研制出有单光子灵敏度的LM-APD) 2)读出电路的复杂度大于GM-APD(需对输入信号进行放大、滤波、高速 采样、阈值比较、存储等操作)。(其信号测量包括强度和时间测量两部 分) 按照基底半导体材料APD可分为:Si APD、Ge APD、InGaAs APD、HgCdTe APD。 其中Si的由于波长在1um左右,由于材料限制很难做到大于32*32的阵列,再考虑到人眼安全以及军事对高功率激光的需求,工作波长在:1.5um的InGaAs APD 及HgCdTe APD为研究的热点内容。

焦平面红外探测器应用现状

焦平面红外探测器应用现状 0 引言 红外探测器广泛应用于军事、科学、工农业生产和医疗卫生等各个领域,尤其在军事领域,红外探测器在精确制导、瞄准系统、侦察夜视等方面具有不可替代的作用。近年来,红外探测器的需求不断增加。据美国相关公司市场调研分析师预测,全球军用红外探测器需求额有望在2020年达到163.5亿美元,复合年均增长率为7.71%。 红外探测器按探测机理可分为热探测器和光子探测器,按其工作中载流子类型可以分为多数载流子器件和少数载流子器件两大类,按照探测器是否需要致冷,分为致冷型探测器和非致冷型探测器。非致冷探测器目前主要是非晶硅和氧化钒探测器,致冷型探测器主要包括碲镉汞三元化合物、量子阱红外光探测器Ⅱ类超晶格等。 在过去的几十年里,大量的新型材料、新颖器件不断涌现,红外光电探测器完成了第一代的单元、多元光导器件向第二代红外焦平面器件的跨越,目前正朝着以大规模、高分辨力、多波段、高集成、轻型化和低成本为特征的第三代红外焦平面技术的方向发展。 1 焦平面红外探测器应用现状 热探测器的应用早于光子探测器。热探测器包括热释电探测器、温差电偶探测器、电阻测辐射热计等。热探测器具有宽谱响应、室温工作的优点,但是它响应时间较慢、高频时探测率低,目前主要应用于民用领域。光子探测器是基于光电效应制备的探测器,通过配备致冷系统,具有高量子效率、高灵敏度、低噪声等效温差、快速响应等优点。在军事领域,光子探测器占据主导地位。常用的光子探测器有碲镉汞(HgCdTe)、InAs / InGaSb Ⅱ类超晶格、GaAs / AlGaAs量子阱等。近年来量子点红外光探测器也引起广泛关注,量子点红外光探测器在理论上具有很多优点,但实际制备的量子点红外光探测器与理论预测的还是有一定差距。表1对几种常用的光子型焦平面红外探测器进行了比较。 在精确制导领域,主流制导方式有红外制导和雷达制导,这两种方式各有优势,在某些特定的场合,红外制导更是显示出其不可替代性。与雷达制导的主动探测相比,红外探测是

红外焦平面阵列简介

红外焦平面阵列简介 自从赫谢尔利第一次发现了红外辐射以来,人们就开始不断运用各种方法对红外辐射进行检测,并根据红外光的特点而加以应用,相继制成了各种红外探测器。进入20世纪后,红外探测器技术取得了惊人的进展,特别是冷战时期,军备竞赛各方投入巨资进行研究,突破了诸多难题,使红外探测器技术从30年代单一的PbS器件发展到现在的多个品种,从单元器件发展到目前焦平面信号处理的大型红外焦平面阵列。红外焦平面阵列技术作为红外探测技术发展的一个里程碑,正在急速地拓展新的应用领域和市场,渗透到工业监测探测、执法、安全、医疗、遥感、设备等商业用领域,改变了其长期以来主要用于军用领域的状况。 红外焦平面阵列是红外系统及热成像器件的关键部件,是置于红外光学系统焦平面上,可使整个视场内景物的每一个像元与一个敏感元相对应的多元平面阵列红外探测器件,在军事领域得到了广泛应用,拥有巨大的市场潜力和应用前景。目前许多国家,尤其是美国等西方军事发达国家,都花费大量的人力、物力和财力进行此方面的研究与开发,并获得了成功。 下面依次介绍其原工作原理、分类以及读出电路,并简述国内外发展情况以及展望其发展方向。 一、红外焦平面阵列原理 焦平面探测器的焦平面上排列着感光元件阵列,从无限远处发射的红外线经过光学系统成像在系统焦平面的这些感光元件上,探测器将接受到光信号转换为电信号并进行积分放大、采样保持,通过输出缓冲和多路传输系统,最终送达监视系统形成图像。 二、红外焦平面阵列分类 1、根据制冷方式划分 根据制冷方式,红外焦平面阵列可分为制冷型和非制冷型。制冷型红外焦平面目前主要采用杜瓦瓶快速起动节流致冷器集成体和杜瓦瓶斯特林循环致冷器集成体[5]。由于背景温度与探测温度之间的对比度将决定探测器的理想分辨率,所以为了提高探测仪的精度就必须大幅度的降低背景温度。当前制冷型的探测器其探测率达到~1011cmHz12W-1,而非制冷型的探测器为~109cmHz12W-1,相差为两个数量级。不仅如此,它们的其他性能也有很大的差别,前者的响应速度是微秒级而后者是毫秒级。 2、依照光辐射与物质相互作用原理划分 依此条件,红外探测器可分为光子探测器与热探测器两大类。光子探测器是基于光子与物质相互作用所引起的光电效应为原理的一类探测器,包括光电子发射探测器和半导体光电探测器,其特点是探测灵敏度高、响应速度快、对波长的探测选择性敏感,但光子探测器一般工作在较低的环境温度下,需要致冷器件。热探测器是基于光辐射作用的热效应原理的一类探测器,包括利用温差电效应制成的测辐射热电偶或热电堆,利用物体体电阻对温度的敏感性制成的测辐射热敏电阻探测器和以热电晶体的热释电效应为根据的热释电探测器。这类探测器的共同特点是:无选择性探测(对所有波长光辐射有大致相同的探测灵敏度),但它们多数工作在室温条件下。 3、按照结构形式划分 红外焦平面阵列器件由红外探测器阵列部分和读出电路部分组成。因此,按照结构形式分类,红外焦平面阵列可分为单片式和混成式两种。其中,单片式集成在一个硅衬底上,即读出电路和探测器都使用相同的材料。混成式是指红外探测器和读出电路分别选用两种材料,如红外探测器使用HgCdTe,读出电路使用Si。混成式主要分为倒装式和Z平面式两种。 4、按成像方式划分 红外焦平面阵列分为扫描型和凝视型两种,其区别在于扫描型一般采用时间延迟积分技术,采用串行方式对电信号进行读取;凝视型式则利用了二维形成一张图像,无需延迟积分,

(仅供参考)红外焦平面探测器普及知识

红外焦平面探测器普及知识 红外焦平面阵列(IR FPA)技术已经成为当今红外成像技术发展的主要方向。红外焦平面阵列像元的灵敏度高,能够获取更多的信息以及更高的可变帧速率。红外焦平面阵列探测器对入射的红外能量进行积分,然后产生视频图像,经过调节后被提供给视频显示器,以供人观察。焦平面阵列每个像元的输出是一种模拟信号,它是与积分时间内入射在该元件上的红外能量成正比的。但是由于制造工艺和使用环境的影响,即使对温度均匀的背景,焦平面背景中所有像元产生的输出信号也是不一致的,即红外焦平面阵列器件的非均匀性(Nonuniformity,NU)。为了满足成像系统的使用要求,需要对红外焦平面阵列探测器进行非均匀性校正。 从生产工艺而言,单纯从提高焦平面阵列质量的角度来降低其非均匀性,不仅困难而且造价昂贵。因此,通过校正算法减小非均匀性对红外焦平面阵列成像质量的影响,提高成像质量,不仅是必须的,同时具有很高的经济价值和应用价值。目前,对红外图像质量的改善,一般是根据红外焦平面阵列对于温度响应的不一致性,采用非均匀性校正的方法,提高红外图像的质量。主要有两类校正方法:基于红外参考辐射源的非均匀性校正算法和基于场景的自适应校正方法。在实际应用中,普遍采用的是基于红外参考辐射源定标的校正方法。但是,采用参考辐射源定标的校正方法校正的红外图像,因红外焦平面阵列器件由于长时间的工作,受到时间、环境等因素的影响,红外图像质量逐渐下降,出现类似细胞状和块状的斑纹,影响了红外图像的质量。所以,需要在基于参考辐射源定标的校正方法的基础上,对于红外图像的质量进行改善。 国内外现状和发展趋势 自然界的一切物体,只要其温度高于绝对零度,总是在不断地辐射能量。红外热成像技术就是把这种红外热辐射转换为可见光,利用景物本身各部分温度辐射与发射率的差异获得图像细节,将红外图像转化为可见图像。利用这项技术研制成的装置称为红外成像系统或热像仪。用热像仪摄取景物的热图像来搜索、捕获和跟踪目标,具有隐蔽性好、抗干扰、易识别伪装、获取信息丰富等优点。因此,红外热成像技术在海上救援、天文探测、遥感、医学等各领域得到广泛应用。 红外热成像系统可以分为制冷和非制冷两种类型,制冷型有第一代和第二代之分,非制冷型可分为热释电摄像管和热电探测器阵列。第一代热成像系统主要由红外探测器、光机扫描器、信号处理电路和视频显示器组成,其中红外探测器是系统的核心器件,一般是分离式探测器。这种

红外焦平面阵列简介

红外焦平面阵列简介.doc 红外焦平面阵列简介 自从赫谢尔利第一次发现了红外辐射以来,人们就开始不断运用各种方法对红外辐射进行检测,并根据红外光的特点而加以应用,相继制成了各种红外探测器。进入20世纪后,红外探测器技术取得了惊人的进展,特别是冷战时期,军备竞赛各方投入巨资进行研究,突破了诸多难题,使红外探测器技术从30年代单一的PbS器件发展到现在的多个品种,从单元器件发展到目前焦平面信号处理的大型红外焦平面阵列。红外焦平面阵列技术作为红外探测技术发展的一个里程碑,正在急速地拓展新的应用领域和市场,渗透到工业监测探测、执法、安全、医疗、遥感、设备等商业用领域,改变了其长期以来主要用于军用领域的状况。 红外焦平面阵列是红外系统及热成像器件的关键部件,是置于红外光学系统焦平面上,可使整个视场内景物的每一个像元与一个敏感元相对应的多元平面阵列红外探测器件,在军事领域得到了广泛应用,拥有巨大的市场潜力和应用前景。目前许多国家,尤其是美国等西方军事发达国家,都花费大量的人力、物力和财力进行此方面的研究与开发,并获得了成功。 下面依次介绍其原工作原理、分类以及读出电路,并简述国内外发展情况以及展望其发展方向。 一、红外焦平面阵列原理 焦平面探测器的焦平面上排列着感光元件阵列,从无限远处发射的红外线经过光学系统成像在系统焦平面的这些感光元件上,探测器将接受到光信号转换为电信号并进行积分放大、采样保持,通过输出缓冲和多路传输系统,最终送达监视系统形成图像。二、红外焦平面阵列分类 1、根据制冷方式划分

根据制冷方式,红外焦平面阵列可分为制冷型和非制冷型。制冷型红外焦平面目前主要采用杜瓦瓶快速起动节流致冷器集成体和杜瓦瓶斯特林循环致冷器集成体[5]。由于背景温度与探测温度之间的对比度将决定探测器的理想分辨率,所以为了提高探测仪的精度就必须大幅度的降低背景温度。当前制冷型的探测器其探测率达到,1011cmHz12W-1,而非制冷型的探测器为,109cmHz12W-1,相差为两个数量级。不仅如此,它们的其他性能也有很大的差别,前者的响应速度是微秒级而后者是毫秒级。 2、依照光辐射与物质相互作用原理划分 依此条件,红外探测器可分为光子探测器与热探测器两大类。光子探测器是基于光子与物质相互作用所引起的光电效应为原理的一类探测器,包括光电子发射探测器和半导体光电探测器,其特点是探测灵敏度高、响应速度快、对波长的探测选择性敏感,但光子探测器一般工作在较低的环境温度下,需要致冷器件。热探测器是基于光辐射作用的热效应原理的一类探测器,包括利用温差电效应制成的测辐射热电偶或热电堆,利用物体体电阻对温度的敏感性制成的测辐射热敏电阻探测器和以热电晶体的热释电效应为根据的热释电探测器。这类探测器的共同特点是:无选择性探测(对所有波长光辐射有大致相同的探测灵敏度),但它们多数工作在室温条件下。 3、按照结构形式划分 红外焦平面阵列器件由红外探测器阵列部分和读出电路部分组成。因此,按照结构形式分类,红外焦平面阵列可分为单片式和混成式两种。其中,单片式集成在一个硅衬底上,即读出电路和探测器都使用相同的材料。混成式是指红外探测器和读出电路分别选用两种材料,如红外探测器使用HgCdTe,读出电路使用Si。混成式主要分为倒装式和Z平面式两种。 4、按成像方式划分

氧化钒非制冷红外焦平面探测器芯片工艺研究

〈材料与器件〉 氧化钒非制冷红外焦平面探测器芯片工艺研究 袁 俊,太云见,雷晓虹,何雯瑾,陈 妞 (昆明物理研究所,云南昆明,650223) 摘要:非制冷红外探测器具有成本低廉、无需制冷等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位。从氧化钒非制冷焦平面探测器的牺牲层、支撑层、氧化钒等制备工艺进行了研究,为国内非制冷焦平面探测器工程化研究奠定了坚实的技术基础。 关键字:非制冷;红外焦平面;氧化钒;工艺 中图分类号:TN215 文献标识码:A 文章编号:1001-8891(2009)01-0001-04 Research on Fabrication of VO x UFPA Detectors YUAN Jun,TAI Yun-jian,LEI Xiao-hong,HE Wen-jing,CHENG Niu (Kunming Institute of Physics, Kunming Yunnan 650223, China) Abstract:High performance and inexpensive VO x infrared detectors play an important role in the field of thermal detection and imaging of objects, because of the advantages of high sensitivity at long-wavelength and room-temperature operation without cooling system. This paper focused on fabrication of sacrificial layers, supporting layers, vanadium oxides film, and so on, which is technology foundation for domestic uncooled infrared focal plane array. Key words:uncooled;infrared focal plane array;VO x film;sacrificial layers 引言 非制冷焦平面探测器按工作模式可分为3种类型:微测辐射热计(Microbolometer)、热释电型和热电堆。按结构可分为单片式和混成式,单片式非制冷焦平面探测器是在读出电路上用热隔离臂支撑悬空(即微桥结构)的红外探测敏感元列阵;而混成式非制冷焦平面探测器则是分别制作焦平面敏感元列阵和CMOS信号读出电路,最后采用铟柱倒装焊技术将二者组装在一起的红外焦平面列阵。与混成技术相比,单片式结构可消除伪边缘、晕圈和频闪等效应,其列阵邻近像元之间的完全隔离几乎消除了串音、图像拖影和模糊现象,因此,单片式的非制冷焦平面探测器较之混成式焦平面探测器具有潜在的性能优势[1]。 目前广泛使用的单片式非制冷焦平面探测器是微测辐射热计,所使用的热敏电阻材料主要是氧化钒、非晶硅和多元复合氧化物薄膜,并且以氧化钒(VO x)薄膜和非晶硅薄膜为热敏材料的焦平面探测器在国外已投入大批量的生产,而国内目前仍处于实验室阶段,产品更是空白。为此本文将展开对单片式红外焦平面探测器芯片工艺研究。 1 研究方案 320×240 VO x非制冷焦平面探测器组件由读出电路、微桥结构列阵、VO x薄膜材料、封装组成。其中VO x薄膜的作用是将红外辐射转变成电信号;微桥结构将在其上的VO x薄膜悬空起来,其极小的热容量和热导保证探测元有足够高的热灵敏度;读出电路将每个探测元的信号读出,变空间分布的电信号为时序信号,以便于实现凝视热成像,同时作为微桥结构的支撑衬底[2, 4]。为此我们采用了如图1的工艺流程对氧化钒非制冷焦平面探测器芯片展开了研究。 2 研制过程 2.1牺牲层制备

非制冷焦平面探测器品牌推荐

非制冷红外焦平面探测器由许多MEMS微桥结构的像元在焦平面上二维重复排列构成,每个像元对特定入射角的热辐射进行测量: a):红外辐射被像元中的红外吸收层吸收后引起温度变化,进而使非晶硅热敏电阻的阻值变化; b):非晶硅热敏电阻通过MEMS绝热微桥支撑在硅衬底上方,并通过支撑结构与制作在硅衬底上的COMS独处电路相连; c):CMOS电路将热敏电阻阻值变化转变为差分电流并进行积分放大,经采样后得到红外热图像中单个像元的灰度值。 为了提高探测器的响应率和灵敏度,要求探测器像元微桥具有良好的热绝缘性,同时为保证红外成像的帧频,需使像元的热容尽量小以保证足够小的热时间常数。利用细长的微悬臂梁支撑以提高绝热性能,热敏材料制作在桥面上,桥面尽量轻、薄以减小热质量。在衬底制作反射层,与桥面之间形成谐振腔,提高红外吸收效率。像元微桥通过悬臂梁的两端与衬底内的CMOS读出电路连接。所以,非制冷红外焦平面探测器是CMOS-MEMS单体集成的大阵列器件。

应用领域 非制冷红外探测器在军事和商用领域具有非常广泛的应用: (a)军事领域 军事领域应用包括武器热观瞄(TWS)、便携式视觉增强、车载视觉增强(DVE)、远程武器站(RWS)、无人机(UAV)、无人驾驶地面车辆、观察指挥车、火控和制导等。 (b)热像测温领域 热像测温用于预防性检测,例如对电力输电线路、发电设备、机械设备等通过红外热像仪检测异常发热区域,可以预防重大停机以及事故的发生。在建筑方面,用于检测房屋的隔热效果、墙壁外立面、空鼓、渗水和霉变等。其它的领域还包括产品研发、电子制造、医学测温和制程控制等 (c)商用视觉增强领域 商用视觉增强的主要应用包括消防营救、安防监控、车载、船载的红外视觉增强等。主要是利用红外成像无需外界光源、较强的穿透烟雾的能力、作用距离远、成像对比度强等优势,对人眼视觉进行有效的补充。

芯片探测器

芯片探测器 从1956年开始,以美国生产非制冷的硫化铅红外探测器(工作波段1~3μm)为导 引的“响尾蛇”空空导弹为标志,红外探测器的军事应用进入了飞速发展阶段。首 先是对化铅探测器进行制冷,大大提高了探测灵敏度;相继又出现了锑化铟、碲镉 汞等多种新材料、多响应元及不同排列方式(线列、面阵)等构成多品种的实用均 红外探测器,冉加适当的光机电扫描获得红外图像信息,实现了全天时昼夜红外成像,于红外成像侦察、成像制导等贴片钽电容武器装备,可实时获取战场情报、对 来袭目标告警,并大大提高武器打击精度,是带动现代战争模式变革的主要技术因 素之一。随着探测器像元规模的断扩大,需要的信号放大和处理电路(一般在非制 冷环境)数量也越来越多,其引线数、体积、重量、耗电量、参数一敛性和可靠性 等因素使得探测器像元不得不控制在一定的围内(一般在200元以下),严重制约 了红外探测技术在武器装备的应用。随着微电子集电路技术的发展,和红外探测器 有机结合并不断完善,就诞生了红外焦平面探测器——红外探测阵列完成光电转换,再由和其良好电气耦合(且同处在低温环境)的集成电路完成信号传输、延时 积分、存储、背景消除、自动增益控制等信号处理(统称为读出电路,ROIC),又称第二代红外焦平面探测器,技术先进国家20世纪90年代进入批量生产; 而把原来的单元或多元器件称为一代红外探测器;目前正在研发的红外焦平面 阵列规模更大(百万像素以上、像元面积更小、探测灵敏度更高、均匀性更好)、信号处理能力更强(智能化)、工作T491D336K010AT温度更高(120~ 180K)、双色(短波红外+中波红外、短波红外+长波红外、中波红外长波红外等)或多色(包括紫外和可见光)复合的新型器件称为第三代红外焦平面探测器。红外焦平面阵列芯片有单片式和混合式。PtSiCCD红外焦平面阵列是红外 探测单元列阵集成在硅材料衬底片上的单片式芯片,红外探测单元为肖特基势 垒结构,响应波段1~5μm,在3~5μm的量子效率不大于1%,峰值探测率D* 在1010cmHz1/2/W量级。因采用微电子技术制造,均匀性好,焦平面阵列规模大,分辨率高。锑化铟( InSb)、碲镉汞(HgCdTe)、镓铝砷/砷化镓

非制冷焦平面探测器生产厂家

红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件,是探测、识别和分析物体红外信息的关键,在军事、工业、交通、安防监控、气象、医学等各行业具有广泛的应用。 红外焦平面探测器可分为制冷型红外焦平面探测器和非制冷红外焦平面探测器,制冷型红外焦平面探测器的优势在于灵敏度高,能够分辨更细微的温度差别,探测距离较远,主要应用于高端军事装备;非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置,能够工作在室温状态下,具有体积小、质量轻、功耗小、寿命长、成本低、启动快等优点。虽然在灵敏度上不如制冷型红外焦平面探测器,但非制冷红外焦平面探测器的性能已可满足部分军事装备及绝大多数民用领域的技术需要。近年来,随着非制冷红外焦平面探测器技术的不断进步和制造成本的逐渐下降,其性价比快速提升,为推动非制冷红外焦平面探测器的大规模市场应用创造了良好条件。 据悉,红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件,是探测、识别和分析物体红外信息的关键,探测器的性能直接决定了热成像系统的最终性能。非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置,能够在室温状态下工作,具有启动快、功耗低、

体积小、重量轻、寿命长、成本低等诸多优点。 大立科技公司研制的核心芯片是非制冷红外焦平面探测器。除满足自用需求,还以机芯组件(非制冷探测器+图像处理电路)的形式销售给其他用户单位使用,用户范围现已涵盖国内主要军工集团及科研院所。大立科技表示,公司连续承担了“十二五”、“十三五”国家“核高基”重大专项,现已形成探测器产业化能力,实现完全替代进口。2017年在国内实现百万像素级探测器产业化,产品入选工信部《民参军技术与产品推荐目录》。 大立科技是国内少数拥有完全自主知识产权,能够独立研发、生产热成像技术相关核心器件、机芯组件到整机系统全产业链完整的高新技术企业,是国内规模大、综合实力强的民用红外热像仪生产厂商之一。 更多详情请拨打咨询热线或登录浙江大立科技股份有限公司官网https://www.360docs.net/doc/4018061866.html,/咨询。

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