非制冷型中长波铟砷锑探测器
制冷型及非制冷型红外探测器性能对比、应用领域分析
1 用于军事和科研领域的制冷型红外探测器发展情况适用于制冷型红外单色探测器的主流材料是InSb和碲镉汞。
InSb中波红外探测器技术相对成熟，比较容易做成低成本、大面积、均匀性好、高性能的探测器阵列。
但它也存在如工作温度不能提高等一些缺点。
适用于多波长探测的低温红外探测器的材料一般有三种，包括碲镉汞（HgCdTe）、量子阱（QWIPs）和Ⅱ类超晶格。
表6：制冷型红外探测器敏感材料对比敏感材料技术特点锑化铟技术成熟，成本较低，只能用于单色制冷红外探测器，军民大量应用，尤其以红外空空导弹为多。
碲镉汞通过改变镉的组份，可以精确的控制碲镉汞材料的禁带宽度，覆盖短波、中波和长波红外。
但是由于微小的组分偏差就会引起很大的带隙变化，其材料的稳定性、抗辐射特性和均匀性都相对较差，所以成品率较低，成本非常高。
量子阱生长技术成熟，并且生长面型均匀，受控性好；价格低廉、产量大、热稳定性高。
但其结构特殊性使得正入射光无法很好地被探测器吸收，致使量子阱探测器的量子效率并不理想。
Ⅱ类超晶格拥有较高的探测灵敏度，几乎可以与碲镉汞相媲美。
隧穿电流和暗电流均较小，对工作温度的要求相对宽松。
提高性能、缩小体积和降低成本是目前碲镉汞探测器的三大研究方向。
国内研究碲镉汞红外探测器的单位主要包括昆明物理研究所、高德红外。
昆明物理所从2006年就开始着手碲镉汞中波红外探测器的研发工作，并于2010年实现了量产。
2015年，昆明物理研究所量产的640×512中波红外探测器实现了在温度为110K，NETD为19.7mK，有效像元率为99.33%的技术指标，标志着我国中波探测器性能指标基本达到同一时期发达国家的技术水平。
据高德红外子公司高芯科技官网显示，该公司研制了国内最新款制冷型碲镉汞中波红外探测器CB12M MWIR，其面阵规格为1280×1024，像元尺寸为12μm，NETD小于20Mk（F2/F4）。
技术指标达到国内外顶尖水平。
非制冷红外探测器研究进展(特邀)
第50卷第1期 V〇1.50 No.l红外与激光工程Infrared and Laser Engineering2021年1月Jan. 2021非制冷红外探测器研究进展（特邀）余黎静^3,唐利斌杨文运2,郝群”(1.北京理工大学光电学院信息光子技术工信部重点实验室，北京10008卜，2.昆明物理研究所，云南昆明650223;3.云南省先进光电材料与器件重点实验室，云南昆明650223)摘要：非制冷红外探测器由于无需制冷装置，能够工作在室温状态下，具有成本低、体积小、功耗低 等特点，在红外领域得到了广泛的应用。
在军事应用方面，非制冷型探测器的应用逐渐进入了之前制 冷型探测器的应用范围，大量应用在一些低成本的武器系统，甚至在一些应用领域取代了原来的非制 冷型探测器。
在民用领域方面，更表现出了其价格和使用方便的优势，在民用车载夜视、安防监控等应 用领域引起了广泛的兴趣和关注。
文中介绍了 Bolometer、热释电、热电堆等几种典型非制冷红外探测 器的工作原理，列举了目前已实现商业化应用的主要产品在国内外的情况，着重介绍了目前应用最广 泛的Bolometer器件主流产品的像元间距、阵列规格、性能及其封装发展的情况。
除了已实现商业化 应用的Bolometer、热释电、SO I二极管等探测器等产品，还详细介绍了一些非制冷探测新技术或新型 器件：比如超表面在增强某些波段吸收方面的应用，新材料的Bolometer探测器、双材料新型非制冷器 件、石墨烯、量子点、纳米线等光电探测技术的研究进展。
最后文章还对今后非制冷红外探测器的发展 趋势作了预测。
关键词：非制冷；红外探测器；热释电；Bolometer;封装中图分类号：TN215 文献标志码：A D O I：10.3788/IRLA20211013Research progress of uncooled infrared detectors(Invited)Yu Lijing1'2'3,Tang Libin1'2'3*,Yang Wenyun2,Hao Qun1*(1. The Laboratory of Photonics Information Technology, Ministry of Industry and Information Technology,School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2. Kunming Institute of Physics, Kunming 650223, China;3. Yunnan Key Laboratory of Advanced Photoelectric Materials & Devices, Kunming 650223, China)Abstract:Uncooled infrared detectors are widely used in the infrared field due to their low cost,small size,and low power consumption because they do not need the cooling device and can work at room temperature.In military application field,the uncooled detector has gradually entered the application domain of previous refrigerated detector,and has been widely used in some low-cost weapon systems,even replaced the original uncooled detectors in some application fields.In the civil field,it has shown its advantages in price and ease of use,and has aroused widespread interest and attention in civil in-vehicle night vision,security monitoring and other application field.The working theory of several typical uncooled infrared detectors such as Bolometer, pyroelectric,thermopile,etc.were introduced,and the status of the main products that have been commercialized at home and abroad was enumerated,the development of pixel pitch,array specifications,performance and收稿日期:2020-1卜24;修订日期:2020-12-08基金项目:国家重点研发计划（2019YFB2203404);云南省创新团队（2018HC020)packaging of mainstream bolometer devices was focused,which were currently the most widely used.In addition to the bolometer,pyroelectric,SOI diode and other products that had been commercialized,some new uncooled detection technologies or new detectors were introduced in detail:such as the application of metasurfaces in enhancing absorption in certain wavebands,the research progress of new materials bolometer,new bi-material uncooled devices,graphene,quantum dots,nanowires and other photoelectric detection technologies.Finally,the future development trend of u ncooled infrared detectors were predicted in the end of t he review. Key words:uncooled;infrared detector;pyroelectric;bolometer;package〇引言在红外系统中，红外探测器作为探测、识别目标 的关键，其主要作用是将人射的红外信号转化为可以 检测的电信号后进行输出。
ICP—AES法同时测定炼锑中砷和铅等六个元素
ICP—AES法同时测定炼锑中砷和铅等六个元素
贺柏令;钟莹
【期刊名称】《光谱实验室》
【年(卷),期】1991(008)003
【摘要】作者采用浓硝酸溶解试样，用ICP－AES同时测定炼锑中As、Pb、Cu、Fe、Se和S六个杂质元素。
本文通过讨论ICP工作的影响，找出最佳的正向功率、观测高度和载气气压。
经过回收试验、分析结果的对比、精密度试验，证明本方法适用于各品级炼锑的品质分析，准确度和精密度都能达到国标化学法的规定，本方法的分析速度、准确度和精密度都优于电弧光谱法，解决了原子吸收光谱法测定S 和Se的困难。
【总页数】4页(P7-10)
【作者】贺柏令;钟莹
【作者单位】广东进出口商品检验局，广州市510060;广东进出口商品检验局，
广州市510060
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.18
【相关文献】
1.ICP-AES法同时测定食品玻璃容器中铅、镉、砷、锑的溶出量 [J], 刘磊;刘毅;李红梅
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3.ICP-AES法同时测定银锭中铋、锑、铅、铜、铁杂质元素 [J], 董清木;吴亚全;王鸿辉
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5.ICP—AES法测定铅锡焊料中锑,砷等9种杂质元素的研究 [J], 王春梅;张淑珍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
锑化铟红外探测器原理
锑化铟红外探测器原理导言：红外探测器是一种能够感知红外辐射并将其转化为可见光或电信号的设备。
锑化铟（InSb）红外探测器是一种基于半导体材料的红外探测器，具有高灵敏度、高分辨率和快速响应等优点，被广泛应用于军事、航天、医学和工业等领域。
本文将重点介绍锑化铟红外探测器的原理及其工作过程。
一、锑化铟的特性锑化铟是一种化合物半导体材料，其晶体结构属于闪锑矿型，具有良好的光电特性。
锑化铟的能带结构使其能够吸收红外辐射，并将其转化为电信号。
由于其禁带宽度较窄，约为0.18 eV，因此锑化铟能够感知长波红外辐射，其响应波长范围通常在3-5微米或8-14微米。
二、锑化铟红外探测器的结构锑化铟红外探测器一般采用PN结构，由n型和p型锑化铟材料构成。
在探测器正面，通过掺杂和扩散等工艺制备出n型和p型区域，形成PN结，用于电荷分离和电流传输。
在PN结周围，通常还会加上一层反射层，用于提高红外光的吸收效率。
三、锑化铟红外探测器的工作原理锑化铟红外探测器的工作原理基于光生电效应和热电效应。
当红外辐射照射到锑化铟材料上时，光子会激发材料中的电子从价带跃迁到导带，产生电子-空穴对。
由于PN结的存在，电子和空穴会被分离，形成电流。
这个电流信号可以通过外部电路进行放大和处理，最终转化为可见光或数字信号。
四、锑化铟红外探测器的工作过程锑化铟红外探测器的工作过程主要包括光电转换、电信号放大和处理三个步骤。
1. 光电转换：当红外辐射照射到锑化铟红外探测器上时，光子会被锑化铟吸收，并激发材料中的电子跃迁到导带。
这个过程中，光的能量被转化为电子的动能，形成电子-空穴对。
2. 电信号放大：由于PN结的存在，电子和空穴会被分离，并形成一个电流。
这个电流信号非常微弱，需要经过放大才能够被有效检测和处理。
通常，锑化铟红外探测器会连接到一个低噪声放大器，以放大电流信号。
3. 信号处理：放大后的电流信号可以通过不同的方式进行处理。
例如，可以使用模数转换器将电流信号转化为数字信号，以便进行数字信号处理和分析。
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《氧化钒非制冷型探测器》
氧化钒非制冷型探测器是一种用于测量微弱信号的高灵敏探测器，广泛应用于红外光谱仪、红外成像仪、光谱分析仪等领域。
本书将详细介绍氧化钒非制冷型探测器的原理、结构、性能及应用。
我们来了解一下氧化钒非制冷型探测器的工作原理。
氧化钒是一种半导体材料，具有良好的热电特性。
当光线照射到氧化钒探测器上时，光子激发了材料内部的电子，使其跃迁到导带，产生电荷载流子。
通过外部电路收集和放大这些电荷，就可以得到光信号的强度。
我们将介绍氧化钒非制冷型探测器的结构和性能。
氧化钒探测器通常由氧化钒薄膜、衬底、电极等部分组成。
其主要性能包括响应速度快、灵敏度高、工作稳定等特点。
与传统的制冷型探测器相比，氧化钒非制冷型探测器无需外部制冷装置，具有体积小、功耗低、维护成本低等优势。
我们将探讨氧化钒非制冷型探测器在各个领域的应用。
在红外光谱仪中，氧化钒探测器可用于检测样品辐射的红外辐射强度，从而分析样品的成分和结构。
在红外成像仪中，氧化钒探测器可以将红外辐射转换成图像，用于夜视、热成像等领域。
在光谱分析仪中，氧化钒探测器可用于检测样品发出的光谱信号，实现物质的定性和定量分析。
氧化钒非制冷型探测器作为一种先进的光电探测器，具有广泛的应用前景和市场需求。
通过本书的学习，读者将对氧化钒探测器有更深入的了解，为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
希望本书能够帮助读者更好地掌握氧化钒非制冷型探测器的原理和应用，促进相关技术的发展和创新。
中长波双色制冷红外探测器项目通过科技成果鉴定
证券代码：002414 证券简称：高德红外公告编号：2017-029武汉高德红外股份有限公司关于高性能长波、中长波双色制冷红外探测器项目通过科技成果鉴定的公告本公司及董事会全体成员保证信息披露内容的真实、准确和完整，没有虚假记载、误导性陈述或重大遗漏。
近日，中国电子学会对我公司联合某科研院所、武汉高芯科技有限公司研制的“基于锑化物超晶格的高性能长波、中长波双色制冷红外探测器”项目进行了科技成果鉴定。
鉴定委员会听取了项目的研制报告、技术报告、应用报告及经济效益和社会效益分析报告，观看了系统演示，审阅了查新报告、测试报告和资料审查报告，经过质询和讨论，鉴定委员会通过鉴定。
一、鉴定结论鉴定委员会认为：本项目基于锑化物超晶格材料研制高性能长波和中长波双色制冷红外焦平面探测器，攻克了基于InAs/GaSb和InAs/GaSb/AlSb超晶格的结构设计、分子束外延生长、红外光电物性分析、大规模焦平面制备工艺、高可靠性组件封装等一系列自主关键技术，研制出了阵列规模640×512像素的高性能长波制冷红外焦平面探测器和阵列规模320×256像素的高性能中长波双色制冷红外焦平面探测器，并实现了红外成像，实现了实验室研究成果向产业化技术的转化。
本项目研制的基于锑化物超晶格材料研制高性能长波、中长波双色制冷红外焦平面探测器，该技术创新性强，具有多项自主知识产权，成果满足国内军民市场的重大战略需求，应用前景广泛，该技术水平达到国内领先、国际先进。
鉴定委员会同意此成果通过鉴定。
二、技术突破的意义及对公司未来影响锑化物超晶格红外探测技术的研制成功，可以解决我国在高性能红外探测器技术方面材料技术和工艺技术的瓶颈，打破欧美国家对我国的技术封锁，保障我国军事安全，满足航空航天、深空探测、预警监测等前沿技术部署需求；提升我国红外探测技术在全球市场的竞争力，抢占全球灾害预警、医疗免疫、工业检测、气体检测等民用消费市场；提升国家整体科技与经济实力。
硒化铅探测器产品使用手册
应曲线，即 R(λ)或者 D*(λ,fc,Δf)。
光谱响应曲线峰值λP 处的归一化探测率称为峰值探测率，记为 D*(λP, fc, Δf)。
硒化铅红外探测器使用 手册及产品介绍
济源艾探电子科技有限公司
硒化铅（PbSe）光导型探测器产品使用手册 非制冷型 PbSe 红外探测器，响应波长范围覆盖短波红外(1～3 µm)和中波红外(3～5 µm)，应用领域非常广泛。室温下，与同波段其它探测器相比具有更高的探测率和更短 的响应时间优势。结合热电制冷(TEC)和温度稳定模块，能进一步提升探测器的稳定性、 灵敏度和信噪比，以满足高精度分析仪器的需求。
其中 为斩波频率为 0 Hz 时，即直流工作模式下的响应度； 为斩波频率； 为上升 时间。室温 PbSe 探测器的典型上升时间～10 µS，可以看到斩波频率在 10000 Hz 以下时， 探测器的响应度几乎保持不变。大于 10000 Hz, 响应度随斩波频率升高而降低。
1.6 PbSe 光导型探测器的斩波频率特性 斩波频率在未达到响应时间常数决定的频率上限前，PbSe 光导型探测器的输出响 应信号保持不变。光导型探测器具有典型的低频或直流噪声属性，表现为随着斩波频率 增加，噪声显著降低。因而，适当选择斩波频率，能显著改善探测器的信噪比，提高探 测率。 PbSe 室温下～10 µs 的响应时间决定了其斩波上限频率～16 KHz 左右，实际上工 程经验表明，斩波频率达到 200 Hz 及以上，低频噪声已经可以忽略。 1.7 PbSe 探测器的暗电阻 暗电阻指没有红外辐照时的探测器阻值。PbSe 探测器的暗电阻具有负的温度系数， 即随着温度降低而变大，具体请参考 2.2 节 PbSe 探测器的特性曲线。 1.8 PbSe 光导型探测器的温度特性 PbSe 光导型探测器基于窄禁带 PbSe 半导体薄膜材料，其禁带宽度具有正的温度系 数。探测器工作温度降低，禁带宽度变窄导致光谱响应曲线整体红移，响应度显著提升， 同时较低的工作温度能够明显限制热噪声，因而能显著改善信噪比和探测率。反之，温 度升高光谱蓝移，响应降低且热噪声上升，探测器探测性能下降。因而，高性能红外光 子型探测器一般在制冷条件下工作，比如液氮 77 K。但光子型 PbSe 探测器具有非制冷 工作优势，室温下探测率高达～1x1010 jones 以上，优于非制冷热敏和热释电探测器两 个数量级。 PbSe 探测器性能随工作温度的变化关系表明，稳定辐射下获得稳定的响应信号输 出，要求探测器具有相对稳定的工作温度。若探测器在相对稳定温湿度环境下工作，则 不需要对探测器工作温度加以限制就能保证输出信号稳定；若探测器工作在户外等温度
红外探测器材料范文
红外探测器材料范文常见的红外探测器材料包括铟锗(InGaAs)、铟镓砷(InGaAs)、汞锡镉(ＨＧＣＤ)、锗(Ge)、碴锌锗(CZT)，以及半导体量子阱材料等。
铟锗是一种常用材料，具有较高的光学和电学性能，特别适用于近红外(NIR)频段的探测。
它在短波红外(SWIR)和中波红外(MWIR)波段的探测器中发挥重要作用。
而铟镓砷是一种中程红外(MIR)探测器材料，具有较高的探测效率、灵敏度和分辨率。
它常用于红外成像、热成像和导航等领域。
汞锡镉是红外探测器中应用广泛的一类材料，通常用于长波红外(LWIR)或中长波红外(MLIR)波段的探测器。
它具有优良的光学、电学和热学性能，能够实现高灵敏度和快速响应。
锗是一种广泛应用于红外探测器中的材料，特别适用于LWIR和VLWIR(very long wave infrared)波段。
它具有宽的能带隙和高载流子迁移率，使得其具有较高的探测灵敏度和响应速度。
碴锌锗是一种新型热红外探测器材料，具有宽的带隙和优良的热电性能。
它可以同时探测热和波尔兹曼(NBn)效应，在LWIR波段具有较高的相对响应和低的噪声等特点，因此在红外成像、热成像和制冷器件等领域具有广泛应用。
半导体量子阱材料是近年来发展起来的一种新型红外探测器材料，具有优异的能带调控能力和突出的性能。
它通过调整各向异性材料的能带结构，使得红外探测能力得到明显提升。
这种材料常应用于高性能InAs/GaSb量子阱相机、InAs/InP量子线阵和HgCdTe量子阱等红外探测器的制备中。
除了上述材料，还有许多其他材料也用于红外探测器的制备，如碳化硅、砷酸铵钪、砷化镓、砷化铝镓和钐钬铒等。
这些材料在不同波段、不同应用场景下有不同的优势和特点，可以根据实际需求进行选择。
综上所述，红外探测器的材料种类繁多，每种材料在不同波段和应用场景下都具有各自的优势和适用性。
不同的材料可以实现不同的探测效果和成像质量，因此在实际应用中需要根据具体需求进行选择。
高玉竹：科学家的报国情怀
高玉竹：科学家的报国情怀作者：暂无来源：《今日中国·中文版》 2016年第5期文子恒1997年到2002年，高玉竹在日本国立静冈大学硕博连读五年，取得了博士学位。
日本留学期间，高玉竹向导师山口教授提出，想试试生长这种新材料。
高玉竹，同济大学教授，博士生导师，中国宇航学会光电技术专业委员会委员，国家基金委项目评议人，长期从事新型红外材料的研究，为中国红外材料技术的研发、推广、应用作出了重要贡献。
据了解，由高玉竹教授探求创造的“熔体外延法”，为制造新式红外材料带来新思路、新成效。
铟砷锑（I n A s S b）是一种新型的Ⅲ-Ⅴ族红外材料，截止波长能达到5-11 微米（中长波红外波段）。
但是，由于波长8微米以上的铟砷锑外延层与二元化合物衬底之间的晶格失配度较大，因此很难生长出高品质的长波铟砷锑单晶材料，是一个世界科技难题。
赢得了国际科学界的高度认可1997年到2002年，高玉竹在日本国立静冈大学硕博连读五年，取得了博士学位。
日本留学期间，高玉竹向导师山口教授提出，想试试生长这种新材料。
山口教授是一位日本友人，他很支持高玉竹做这个题目，并且提供了设备、实验条件及经费。
“那时候，我除了吃饭和睡觉大部分时间都是呆在实验室里，不停地做实验。
”高玉竹说，她做了大量实验，一次在衬底上残留的一层熔液结晶时，为了抑制熔液表面自由结晶，把衬底推到了液槽尾部的压块底下，从而改进了常规液相外延的生长工艺，最终发现了熔体外延法。
高玉竹利用熔体外延法，制备的长波铟砷锑厚膜单晶，外延层的厚度达到10 0微米，这个厚度有效地抑制了外延层与衬底之间晶格失配的影响，使外延层中的位错密度下降到104 cm-2量级，提高了材料的晶体质量。
国际著名科学家、晶体生长杂志编委、美国斯坦福大学Robert教授给高玉竹写信，把她发明的熔体外延法评价为“液相外延的一个重要的新发展”。
当时，高玉竹依靠这项研究成果，在国际科学期刊上面发表了一系列论文，并被世界著名的科学出版社—英国威利出版的教科书《电子学、光学及光电子材料的液相外延》收录。
砷化铟探测器是干嘛的原理
砷化铟探测器是干嘛的原理砷化铟（Indium Arsenide，InAs）探测器是一种用于检测红外辐射的半导体器件。
它基于砷化铟材料的特殊电学性质，可以将吸收的红外光辐射转化成电信号。
砷化铟探测器的工作原理是通过光电效应将入射光子的能量转化为电子的能量，进而形成电流信号。
下面将详细叙述砷化铟探测器的工作原理。
砷化铟探测器的工作原理主要涉及以下几个方面：1. 砷化铟的能带结构：砷化铟是一种III-V族半导体材料，其能带结构具有直接禁带宽度。
这意味着砷化铟在能量较小的波长区域（也即红外区域）可以有效地吸收入射光子。
2. 光的吸收和光子激发：当入射光子的能量与砷化铟带隙能量相匹配时，光子将被材料吸收。
入射光子的能量会被砷化铟电子吸收，使电子从价带跃迁到导带。
这种跃迁会引起电子损失，从而减小材料的电子浓度。
3. 光电子的漂移和扩散：当电子被激发到导带后，它们会在电场的作用下沿着电场方向漂移。
同时，电子也会发生热扩散，即沿着梯度移动。
光电流的大小取决于电子在电场和梯度下的移动速度。
4. 探测器结构：砷化铟探测器通常采用PN结构。
PN结可以形成内建电场，它可以加速电子的漂移速度。
PN结中的P区域充当光吸收区域，当光子被吸收时，会在P区域产生光生载流子。
电子和空穴在内建电场的作用下被分离，并以电流的形式输出。
5. 探测器电路：砷化铟探测器通常与前置放大器电路连接，以放大产生的光电流信号，从而实现信号的检测和测量。
综上所述，砷化铟探测器的工作原理可以总结为以下几个步骤：入射光子被砷化铟吸收，激发材料中的电子跃迁到导带，形成光生载流子；电子在内建电场和梯度的作用下沿电场方向快速移动；电子和空穴被分离并形成电流信号；电流信号被放大和处理，实现信号的检测和测量。
这就是砷化铟探测器的基本工作原理。
砷化铟探测器由于其高灵敏度、快速响应和宽波长响应范围等特点，被广泛应用于红外成像、红外测温、光通信和激光雷达等领域。
它在夜视设备、红外导弹、无人机和红外热成像仪等方面发挥着重要的作用。
背照射铟镓砷微台面线列或面阵探测器芯片及制备工艺
背照射铟镓砷微台面线列或面阵探测器芯片及制备工艺1. 前言说到现代科技，真是日新月异啊，咱们今天要聊的可不是啥高大上的火箭科学，而是跟我们生活息息相关的背照射铟镓砷探测器。
这玩意儿听上去就很厉害，实际上它在很多地方都大显身手呢，比如红外探测、遥感监测，还有军事侦察，简直是无处不在，真是“多才多艺”！2. 背照射铟镓砷探测器的基础2.1 什么是背照射铟镓砷探测器？说白了，背照射铟镓砷探测器是一种能够接收红外光的电子设备，别看它小，作用可大着呢！它的主要材料铟、镓、砷，组合起来就成了这个名字。
它的工作原理简单点说就是：当红外光照射到探测器时，材料中的电子会被激发，产生电信号，最后这些信号就能被处理成图像，或者说是我们所需要的信息。
这就好比你在黑暗中用手电筒照亮前方，瞬间就能看清楚周围的一切。
2.2 为啥选择背照射？那么，为什么偏偏是背照射呢？其实背照射结构的好处就在于，它能更高效地接收光线，减少光线的损失。
想象一下，你在一个大房间里开了一扇窗，窗外的阳光直接照进来，屋子里顿时亮堂堂的。
而如果把窗户关起来，光线进不来，那就没辙了！背照射就是这个窗户，帮我们把光线“引进来”。
3. 制备工艺3.1 制备步骤说到制备，这可不是随便就能搞定的，得讲究工艺。
首先，我们需要准备铟、镓和砷这几种原材料，接着要把它们按照一定比例混合，像做饭一样，火候和配料可得掌握好。
然后，我们用高温熔炼这些材料，这一步非常关键，毕竟得让它们融合得恰到好处，才能发挥最佳效果。
接下来，就要进行衬底的选择了。
这就像选购家具一样，要找一个合适的底子，才能让上面的东西稳稳当当。
一般来说，选用的衬底材料有硅或者蓝宝石，这些都是相对稳定的家伙。
之后，我们将处理好的材料涂布到衬底上，再进行退火处理，这样能够进一步提高材料的质量，增强性能。
退火就好比给材料“洗个热水澡”，让它们更加舒适和健康。
3.2 后续处理做好了基础工作，接下来要进行图案化。
这个过程就像是给电路板上画图，得用光刻技术把探测器的结构制作出来。
一种铟砷锑红外探测器[实用新型专利]
![一种铟砷锑红外探测器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1eb1943876a20029bc642d1f.png)
专利名称：一种铟砷锑红外探测器
专利类型：实用新型专利
发明人：孟锦,冯攀,张苗,魏小梅,邹红军,王伟涛,张乔乔申请号：CN201922358359.7
申请日：20191224
公开号：CN211347087U
公开日：
20200825
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种铟砷锑红外探测器，其包括管脚、管壳、复合场镜组件、制冷器、热敏电阻和光敏元，所述光敏元的材质为铟砷锑红外材料，所述管脚采用胶粘接于所述管壳，所述制冷器采用导热硅脂粘接于所述管壳；所述热敏电阻、所述光敏元均采用胶粘接于制冷器上，复合场镜组件与管壳之间为螺纹连接，复合场镜组件包括第一场镜和第二场镜，所述第一场镜和所述第二场镜均设置于所述管壳的轴向上，通过在铟砷锑红外探测器中设置第一场镜和第二场镜，可增强铟砷锑红外探测器的入射能量，且光敏元处在辐射能量的焦距上，能有效的消除像差，提高铟砷锑红外探测器的灵敏度和探测率。
申请人：陕西华星电子集团有限公司红外器件分公司
地址：712099 陕西省咸阳市渭城区文汇东路16号
国籍：CN
代理机构：北京知呱呱知识产权代理有限公司
代理人：朱芳
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基于铟钾砷光电探测器的工业炉比色测温系统
基于铟钾砷光电探测器的工业炉比色测温系统作者：陈明武，吴海滨来源：《科技视界》 2015年第21期陈明武1 吴海滨2（1.安徽邮电职业技术学院计算机系，安徽合肥 230031；2.安徽大学物理与材料科学学院，安徽合肥 230031)【摘要】传统的非接触性炉内测温系统主要采用红外CCD，其工作波长大多为0.4~1.1μm，受到截止波长的影响，红外CCD在工业中低温测量范围小、误差大。
普通的非制冷焦平面红外热像仪(Uncooled IRFPA Camera)的工作波长一般在8~14μm之间[1]，但是其工作环境非常苛刻，需要在恒温环境下工作，在工作过程中电子累积容易饱和，测温幅度不大，跟不上温度变化，容易产生温度漂移，不能满足现实需求。
铟钾砷摄像机其工作和存储温度范围大，灵敏度高，可控性强，测温幅度大，测温精度高，可以满足现实需求。
以铟钾砷相机作为实验用光电探测器件。
【关键词】非制冷焦平面；铟钾砷；比色测温；波长0 引言市场上常见的非接触性测温器件大都是以点式红外测温仪为主，这种单机操作的仪器只能满足对局部温度点的测温要求，不能实时地反馈整个温度场的温度信息和温度走向[2]。
常用的大视场的非接触性测温系统在炉内温度较低的情况下，反应不灵敏，测温误差大，跟不上温度变化，在环境温度变化的情况下需要不断标定和调试，测量温度容易产生漂移，可操作性不强，造成人员和时间的极大浪费。
由铟钾砷摄像机组成的炉内测温系统，工作方式稳定，可在工业炉内温度极低的环境下准确测量，并随着炉内温度的升高自动修改标定方式，温度不易漂移，测温范围大，可满足大量的低温工业炉的内部控件表面温度检测。
1 铟钾砷探测器的相关参数InGaAs探测器具有直径1mm~3mm的圆形大光敏面，应用于500nm~1700nm波长范围的测试仪器和光电感应系统中。
超低的暗流和高动态阻抗占据绝对的性能优势。
其最大绝对额定值，如表1所示：InGaAs摄像机芯片基于先进的磷化铟晶元，可以提供一系列大面积的铟钾砷PIN晶片，感光面积包括1mm、2mm和3mm。
非制冷型中长波铟砷锑探测器_高玉竹
非制冷型中长波铟砷锑探测器*高玉竹1，洪 伟1，龚秀英1，吴广会2，冯彦斌2（1. 同济大学电子与信息工程学院，上海 201804；2. 陕西华星电子工业公司，西安 712099）摘 要：工作在中、长波红外波段（波长5~12 µm）的红外探测器在红外制导、红外成像、环境监测及资源探测等方面有着重要而广阔的应用前景。
目前中国军用和民用对这一波段的非制冷型、快速响应的光子型红外探测器有迫切需求。
文中用熔体外延（ME）法在InAs（砷化铟）衬底上生长的InAs0.05Sb0.95（铟砷锑）厚膜单晶，制作了高灵敏度、非制冷型、中长波光导型探测器，探测器上安装了Ge（锗）浸没透镜。
傅里叶变换红外（FTIR）吸收光谱显示InAsSb材料的本征吸收边出现在波长8 μm以后。
InAs0.05Sb0.95探测器的光谱响应波长范围为2~9 µm。
室温下，在波长6.5 µm处的峰值探测率Dλp*达到5.4×109 cm·Hz1/2·W−1，在波长8.0 µm和9.0 µm处的探测率D*分别为9.3×108 和1.3×108 cm·Hz1/2·W−1，显示了InAsSb探测器的优越性能及对红外探测和成像的应用前景。
关键词：非制冷红外光子探测器；InAsSb；峰值探测率；光谱响应中图分类号：TN304.05 文献标识码：A 文章编号：1681-1070（2014）02-0045-04 Uncooled Mid and Long-wave Infrared InAsSb PhotoconductorsGAO Yuzhu1, HONG Wei1, GONG Xiuying1, WU Guanghui2, FENG Yanbin2（1. College of Electronics and Information Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China;2. Shanxi Huaxing Electronics Industry Company, Xi’an 712099, China）Abstract: Infrared (IR) detectors operating in mid and long-wave infrared (5~12 μm wavelength region) have important and wide applications for IR guide and imaging, environmental monitoring and natural resource detection. Currently, uncooled infrared photodetectors with fast responding velocity operating in this waveband are in urgent demand for military and civil use in China. High sensitivity uncooled mid and long-wave IR InAsSb photoconductors were experimentally validated in this paper. The photoconductorswere fabricated using InAs0.05Sb0.95thick epilayers grown on InAs substrates by melt epitaxy (ME) method.Ge optical immersion lenses were set on the photoconductors. Fourier transform infrared (FTIR) absorption spectra showed that the intrinsic absorption edges of InAsSb materials appear beyond the wavelength of 8 μm.The photoresponse wavelength range of InAs0.05Sb0.95detectors was 2~9 µm. At room temperature, the peakdetectivity Dλp* reached 5.4×109 cm·Hz1/2·W−1 at the wavelength of 6.5 µm for the immersed detectors.The detectivity D* was 9.3×108 and 1.3×108 cm·Hz1/2·W−1 at the wavelength of 8 and 9 µm respectively,indicating the excellent performance of InAsSb photoconductors and possible applications for infrared (IR)detection and imaging.Key words: uncooled IR photodetector; InAsSb; peak detectivity; spectral photoresponse收稿日期：2013-10-09*基金项目：国家自然科学基金项目（60777022），中央高校基本科研业务费项目DOI:10.16257/ki.1681-1070.2014.02.009电 子 与 封 装第14卷第2期1 引言非制冷型红外光子探测器具有高速响应、体积小、可靠性好的优点，这对于许多特殊领域中的应用是非常吸引人的。
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非制冷型中长波铟砷锑探测器高玉竹;洪伟;龚秀英;吴广会;冯彦斌【摘要】工作在中、长波红外波段（波长5~12µm）的红外探测器在红外制导、红外成像、环境监测及资源探测等方面有着重要而广阔的应用前景。
目前中国军用和民用对这一波段的非制冷型、快速响应的光子型红外探测器有迫切需求。
文中用熔体外延（ME）法在InAs（砷化铟）衬底上生长的InAs0.05Sb0.95（铟砷锑）厚膜单晶，制作了高灵敏度、非制冷型、中长波光导型探测器，探测器上安装了Ge（锗）浸没透镜。
傅里叶变换红外（FTIR）吸收光谱显示InAsSb材料的本征吸收边出现在波长8μm以后。
InAs0.05Sb0.95探测器的光谱响应波长范围为2~9µm。
室温下，在波长6.5µm处的峰值探测率Dλp*达到5.4×109 cm·Hz1/2·W-1，在波长8.0µm和9.0µm处的探测率D*分别为9.3×108和1.3×108 cm·Hz1/2·W-1，显示了InAsSb探测器的优越性能及对红外探测和成像的应用前景。
%Infrared (IR) detectors operating in mid and long-wave infrared (5~12μm wavelength region) have important and wide applications for IR guide and imaging, environmental monitoring and natural resource detection. Currently, uncooled infrared photodetectors with fast responding velocity operating in this waveband are in urgent demand for military and civil use in China. High sensitivity uncooled mid and long-wave IR InAsSb photoconductors were experimentally validated in this paper. The photoconductors were fabricated using InAs0.05Sb0.95 thick epilayers grown on InAs substrates by melt epitaxy (ME) method. Ge optical immersion lenses were set on the photoconductors. Fourier transform infrared (FTIR) absorption spectra showed that the intrinsicabsorption edges of InAsSb materials appear beyond the wavelength of8μm. The photoresponse wavelength range of InAs0.05Sb0.95 detectors was 2~9 µm. At room temperature, the peak detectivity Dλp* reached5.4×109 cm·Hz1/2·W-1 at the wavelength of6.5 µm for the immersed detectors. The detectivity D*was 9.3×108 and 1.3×108 cm·Hz1/2·W-1 at the wavelength of 8 and 9 µm respectively, indicating the excellent performance of InAsSb photoconductors and possible applications for infrared (IR) detection and imaging.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P45-48)【关键词】非制冷红外光子探测器;InAsSb;峰值探测率;光谱响应【作者】高玉竹;洪伟;龚秀英;吴广会;冯彦斌【作者单位】同济大学电子与信息工程学院，上海201804;同济大学电子与信息工程学院，上海201804;同济大学电子与信息工程学院，上海201804;陕西华星电子工业公司，西安712099;陕西华星电子工业公司，西安712099【正文语种】中文【中图分类】TN304.051 引言非制冷型红外光子探测器具有高速响应、体积小、可靠性好的优点，这对于许多特殊领域中的应用是非常吸引人的。
目前，在5～12 μm波长范围，主要使用的光子探测器是制冷型的Ⅱ-Ⅵ族的HgCdTe（碲镉汞）探测器。
但是，由于材料生长过程中的高Hg（汞）蒸汽压，HgCdTe晶体还存在着结构完整性差、合金组份不均匀等缺点。
而工作在这一波段的热探测器，虽然近年来其性能得到了改善，但是其响应速度仍然比光子探测器慢3个数量级以上。
Ⅲ-Ⅴ族InAsSb三元合金具有高温工作特性好、高电子和空穴迁移率、良好的化学稳定性和机械强度等优点，因此InAsSb材料的生长和特性及其研制长波红外光电器件的前景在国际上引起了极大的兴趣[1]。
但是，波长6.5 μm以上的InAsSb 外延层与二元化合物衬底之间的晶格失配度较大（与InAs之间的晶格失配度＞6 %，与GaAs之间的晶格失配度为7.2～ 14.6 %）。
因此，用常规技术很难生长出高质量的中长波InAsSb单晶材料。
国外用分子束外延（MBE）[2]、金属有机化学气相淀积（MOCVD）[3]及液相外延（LPE）[4]技术生长出了8～12 µm波段的InAsSb薄膜，外延层的厚度约为2～10 µm，由于薄的外延层严重受到较大晶格失配的影响，导致这些薄膜中的位错密度高达107 cm-2量级，降低了探测器的最终性能。
我们用熔体外延（melt epitaxy，简称ME）法在InAs及GaAs衬底上生长了长波InAsSb厚膜单晶[5～10]。
外延层的厚度达到数十至100 µm，这个厚度有效地抑制了外延层与衬底之间晶格失配的影响，从而使外延层中的位错密度下降到104 cm-2量级，提高了材料的晶体质量。
本文用ME法在InAs衬底上生长的InAs0.05Sb0.95厚外延层，制作了非制冷型、2～9 µm波段响应的光导型探测器。
室温下，浸没型InAsSb探测器的光谱响应特性显示，在波长6.5 µm处的峰值探测率Dλp*达到5.4×109 cm·Hz1/2·W-1，在波长8.0 µm处的探测率D*为9.3×108 cm·Hz1/2·W-1，在9 µm处的D*为1.3×108 cm·Hz1/2·W-1，指示了探测器在红外系统中的可能应用。
2 实验在液相外延（LPE）生长系统及高纯氢气氛中，在（100）晶向的n-InAs衬底上生长InAsSb外延层。
原材料采用99.999 99%的Sb、In及非掺杂的InAs单晶。
用熔体外延（ME）法生长InAsSb厚膜单晶的过程见前文[6]。
关键点如下：在合适的生长温度（约500 ℃）下，使熔液与衬底接触，然后立即将多余的熔液从衬底上推走。
重要的是，在生长温度下，需在衬底表面残留一层熔液，然后将衬底推到液槽尾部的压块下，使这层残留的熔液在压块下以0.5 ℃/min的降温速率降温结晶，生成外延层。
外延层的厚度取决于衬底的厚度与石墨舟的衬底槽的深度之差。
通常，生长层的厚度可达数十至100 µm。
生长后的样品，用Al2O3（三氧化二铝）粉末研磨、抛光，获得平整、镜面光滑的表面。
用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR，Nicolet Nexus 670）测量了InAsSb材料的吸收光谱。
基于用ME法生长的InAs0.05Sb0.95厚膜，制作了浸没型光导探测器。
在器件工艺中，彻底去除了InAs衬底，从而消除了外延层与衬底之间晶格失配的影响。
在探测器上安装了Ge浸没透镜。
灵敏元的面积为0.05 cm×0.05 cm，用In作电极。
在滨松光子公司，室温下用FTIR光谱仪测试了InAsSb光导型探测器的光谱响应，并用温度为500 K、调制频率为1 200 Hz的标准黑体源校准了探测器的绝对响应率。
探测器上的外加偏置电流为10 mA。
3 结果与讨论图1示出InAs0.05Sb0.95样品的吸收光谱。
在图1中，材料的本征吸收边出现在波长8 μm以后。
用InAs0.05Sb0.95外延层制作的光导型探测器，在8 μm以后出现了明显的光电响应（见图3）。
图2给出(αhν)2随hν的变化关系，其中α是材料的吸收系数，hν是入射光子能量。
在图2中，通过线性拟合，估算出InAs0.05Sb0.95的禁带宽度为0.14 eV。
三元合金的吸收带尾现象，可能对从吸收光谱估算的禁带宽度有影响[4]。
表1给出了室温下，浸没型中长波InAs0.05Sb0.95光导探测器的测试性能。
表中，Rd是探测器的电阻，S是信号电压，N是噪声电压，S/N是信噪比，R(500 K) 是黑体响应率，D*(500 K) 是黑体探测率，Rλp是波长6.5 µm处的峰值响应率，Dλp*是峰值探测率。
黑体D* ≥1.0×109 cm·Hz1/2·W-1，峰值探测率Dλp*为2～5×109 cm·Hz1/2·W-1。
表1 非制冷型中长波InAs0.05Sb0.95光导型探测器的测试性能样品编号Rd / ΩS / mV N / mV S / N D*(500 K)/ cm·Hz1/2·W-1 Dλp*/cm·Hz1/2·W-1 R (500 K)V/W Rλp V/W A 35.57 19.4 0.42 46.2 2.0×109 5.4×109 88.2 235.4 B 26.00 12.4 0.29 42.8 1.9×109 5.3×109 56.4 158.4 C 36.76 14.4 0.63 22.9 1.0×109 2.5×109 65.5 164.3图1 InAs0.05Sb0.95样品的吸收光谱图2 InAs0.05Sb0.95样品的(αhν)2随hν的变化关系（其中α是吸收系数，hν是入射光子能量）图3显示出室温下，浸没型InAs0.05Sb0.95光导探测器（样品编号为A）的光谱响应。