製冷型紅外探測器分類及特點

　　紅外探測器是氣體(ti) 紅外成像檢測儀(yi) 的核心器件，是探測、識別和分析VOCs氣體(ti) 泄漏的關(guan) 鍵。根據工作溫度，紅外探測器可分為(wei) 製冷型紅外探測器和非製冷型紅外探測器。製冷型紅外探測器根據其傳(chuan) 感器材料又可細分多個(ge) 類別，下麵就大家介紹一下關(guan) 於(yu) “製冷型紅外探測器分類及其特點”。

[製冷型紅外探測器結構]

　　製冷型紅外探測器分類

　　製冷型紅外探測器按照MEMS傳(chuan) 感器材料的不同可細分為(wei) 碲鎘汞探測器、銻化銦探測器、量子阱探測器、二類超晶格探測器等。

　　碲鎘汞紅外探測器

　　碲鎘汞紅外探測器采用的紅外半導體(ti) 材料為(wei) 碲鎘汞，通過調節Cd組分變化，波長可完全覆蓋短波、中波、長波和甚長波等整個(ge) 紅外波段。

　　優(you) 點：電子有效質量小而本征載流子濃度低，吸收係數大，量子效率高，因而製成的探測器噪聲低，探測率高。

　　缺點：碲、鎘、汞三種材料是通過離子鍵結合的方式連接的，其相互作用力小。構成元素汞非常不穩定，容易從(cong) 碲鎘汞材料中逸出從(cong) 而造成材料的缺陷、材料的不均勻以及器件性能的不均勻，在長波應用時尤其突出。

　　銻化銦探測器

　　銻化銦探測器屬於(yu) 本征吸收，其材料量子效率和響應率高。因此，它可以實現極高的熱靈敏度和極好的圖像質量，目前已成為(wei) 重要的中波紅外探測器之一。

　　量子阱紅外探測器：

　　量子阱紅外探測器因其構成材料在能帶結構上構成的電子或空穴勢阱而得名。外來光子引起的電子或空穴躍遷屬於(yu) 子帶間躍遷，在外加電場的作用下載流子被收集形成光電流。

　　優(you) 點：構成元素Ga、As與(yu) Al、As之間是共價(jia) 鍵結合，互作用力大，材料牢固穩定，可耐受天基高能離子輻射，適於(yu) 製備天基紅外探測器。

　　缺點：量子阱紅外探測器量子效率低，遠遠小於(yu) 碲鎘汞材料，在相同的積分時間和光學係統條件下，量子阱長波紅外探測器性能比碲鎘汞長波紅外探測器低。

　　另外量子阱紅外探測器為(wei) 了提高了製冷要求，會(hui) 相應地增加係統的功耗、縮短製冷機的壽命。

　　二類超晶格：

　　二類超晶主要應用於(yu) 高性能紅外焦平麵成像陣列製造中。二類超晶紅外探測器具有穿透性強、抗幹擾性強、全天候工作等優(you) 點。紅外焦平麵成像陣列，可使整個(ge) 視場內(nei) 景物的每一個(ge) 像元與(yu) 一個(ge) 敏感元相對應，光電轉換效率更高。

　　與(yu) 碲鎘汞紅外探測器相比，二類超晶格的優(you) 勢主要體(ti) 現在以下幾方麵：

　　一、二類超晶格材料的電子有效質量大，在長波範圍約為(wei) 碲鎘汞的3倍，尤其在甚長波，隨著波長增長，碲鎘汞的電子有效質量變小，而二類超晶格材料的電子有效質量卻不變。由此決(jue) 定了二類超晶格探測器帶間隧穿電流小，器件暗電流小。

　　二、通過應變對能帶結構的調節作用，能有效降低俄歇複合，提高載流子有效壽命，提高器件性能。

　　三、二類超晶格材料構成元素之間化學鍵強，材料穩定性好，對工藝的要求大大降低，器件產(chan) 業(ye) 化優(you) 勢明顯。

　　以上是對“製冷型紅外探測器的分類及其特點”的簡單介紹，希望對您有所幫助。

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