В последние годы в связи с бурным развитием инфракрасных технологий спрос на инфракрасные детекторы в различных областях также стал разнообразным. Требование к высокопроизводительным устройствам при сохранении высокой рабочей температуры всегда было целью, которую преследовали исследователи.
Выбрав высокоэффективные материалы, оптимизировав структуру устройства, улучшив рост материала и технологию устройства, рабочую температуру средневолновых инфракрасных детекторов (обычно температуру жидкого азота) можно повысить до более высокой температуры (около 150 К), также известной как HOT. инфракрасный детектор.
Ключевой технический подход инфракрасного детектора HOT заключается в уменьшении темнового тока. Он имеет более высокую надежность, более низкую стоимость, большую автономность и меньшие размеры, чем традиционные средневолновые инфракрасные детекторы. Основная проблема инфракрасных детекторов HOT заключается в том, что более высокая рабочая температура вызовет больше дефектов в существующих материалах и устройствах, что приведет к увеличению низкочастотного шума. Поэтому разработка высококачественных материалов, освоение зрелых технологий обработки устройств (отжиг, травление, пассивация поверхности, соединение флип-чипов и т. д.) и совершенствование традиционных процессов очень важны для разработки HOT-детекторов инфракрасного излучения. В настоящее время в стране и за рубежом проведено множество исследований средневолновых HOT-инфракрасных детекторов.
Материалы, используемые для инфракрасных детекторов, в основном включают InSb, HgCdTe, квантовые ямы и сверхрешетку антимонида II. Большинство инфракрасных детекторов HgCdTe и InSb работают при 77К. Если рабочую температуру устройства увеличить, темновой ток будет увеличиваться экспоненциально, а увеличение темнового тока приведет к серьезному снижению производительности инфракрасных детекторов.
Для поддержания устройства на рабочей температуре 77К требуется мощный криоохладитель, что не только приводит к таким проблемам, как большой размер системы, высокое энергопотребление и ограниченный срок службы, но и приносит массу неудобств. Исследования показали, что если рабочую температуру детектора можно увеличить на 20–30 %, срок службы всей системы увеличится на 50–150 %.
идти наверх
Неохлаждаемые инфракрасные детекторы
Неохлаждаемые тепловизионные модули
Охлаждаемые инфракрасные детекторы
Охлаждаемые тепловые модули