红外热成像技术中的红外焦平面阵列的研究

红外与激光工程：光电子器件技术第３５卷
应波段４～１８“ｍ，中心距２５～２８恤ｍ。

国内方面，中科院上海技术物理所报道了研制的１２８×１元的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱扫描型红外焦平面【６】以及６４×６４元的ＧａＡｓ脚ＧａＡｓ长波红外焦平面【７】，中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室与中国电子科技集团第十一研究所合作研究的１２８×１６０元ＧａＡｓ／舢ＧａＡｓ多量子阱长波红外焦平面阵列，在７７Ｋ时，器件的平均黑体响应率为足，＝２．８ｌ×１０７Ｖ脚，平均峰值探测率为Ｄ，＝１．２８×１０１０ｃｍ．Ｗ～．Ｈｚ抛，峰值波长为厶＝８．１ｕｍ，器件的盲元率达到了１．２２％【８】。

３．２双波段和多波段阵列
双色和多色红外焦平面阵列是该技术发展的一个重要方向，属于新一代的阵列技术，在军事方面具有极为重要的意义。

在上世纪９０年代中期，发展多色焦平面阵列（ＭｓＦＰＡｓ）的概念得到了美国军方的高度重视，投入了大量资金开展其技术研究。

近年来第三代红外焦平面技术进展得非常快，其主要特点是大面阵和多色。

图３显示了单色与双色结构的不同，其中双色结构中的波段２光敏层是一个在波段１光敏层上的环形结构。

在多色探测方面，双色碲镐汞红外焦平面也已达到了实验室演示的水平【９】，并开始进入工程化应用。

ＧａＡｌＡｓ，ＧａＡｓ量子阱红外光电探测器焦平面由于其具有光谱吸收窄、热分辨率好以及１矿噪声和固定图形噪声低等优点，特别适用于涉及几个大气透射波段的热成像应用，成为该技术的代表。

图３单色双层平面异质结构与瞬时单极多光谱集成技术结构
Ｆ培．３Ｓｉｎｇｌｅ－ｃｏｌｏｒｄｕａｌ－ｌａｙｅｒｓｐｌ觚ｅｈｅｔｅｍｇｅｎｅｏｕｓ（ＤＬＰ岣ｓｔｎｌｃｎＨ℃觚ｄ譬ｐｏｔｕｎｉｐｏｌ牡
枷ｌ垃一ｓｐｃｃ咖ｍｉｎｔｃｇｒａｔｅｄｔｅｃｌｌＩｌｉｑｕｅ（ＳＩＭｍｓ饥ｌｃ眦
ＮＡＳＡ，丁ＰＩ，的６４０×５１２四色焦平面器件为当前多色器件的最高研制水平【ｌｏ】，响应波段为４～５．５姗ｎ，８．５～１０ｍｎ，１０～１２ｍｎ，１３～１５．５Ｕｍ，由四个１２８器件构成。

器件性能：３００Ｋ背景温度下，．厂数为２．４５Ｋ的工作温度，各探测器的探测率均大于１×１０１１ｃｍ．Ｈｚ抛．ｗ～，可操作像元数９９．９％。

其双波段的阵列规模已达到６４０×５１２单元，而目前一些大公司和研究所正在合作研发１０２４×１０２４单元阵列，如ＮＡＳＡ的喷气推进实验室（ＪＰＬ）和麻省理学院林肯实验室合作研发的１０２４×１０２４元水平集成四色ＱＩＷ口
阵列，目前工作温度约为７７Ｋ，未来将有可能达到１２０Ｋ，像素尺寸２０～２５岫。

２０００年法国ｋｔｉ／Ｌ瓜公司研制出了短波／中波双色焦平面器件，ＤＲＳ公司用“ｖｉａ．ｈｏｌｅ”的独特技术获得了双色探测器，而Ｌｅｔ潞ｏｆ硼ｉａ公司也获得了碲镉汞双色探测器焦平面列阵，法国原子能委员会Ｕｍ红外研究室在红外双波段焦平面阵列也做了很多研究工作，研制出中波／中波异质双色焦平面阵列。

４红外焦平面阵列的发展趋势
目前红外焦平面阵列的很多工艺技术已趋于成熟，高性能和低功耗的红外传感系统必定得到快速发展，使其像素更小，灵敏度更高，阵列更大，而且集成度也会更高，包括阵列与电路的集成、杜瓦与制冷的集成、
红外热成像技术中的红外焦平面阵列的研究
作者：万瑾， 黄元庆， WAN Jin， HUANG Yuan-qing
作者单位：厦门大学机电工程系,福建,厦门,361005
刊名：
红外与激光工程
英文刊名：INFRARED AND LASER ENGINEERING
年，卷(期)：2006,35(z5)
被引用次数：1次
1.BALLET P;NOEL F Dual-band infrared detectors made on high-quality HgCdTe epilayers grown by molecular beam epitaxy on CdZnTe or CdTe/Ge sub-strates[外文期刊] 2004(06)
2.SU Yan-mei;CHONG Ming;ZHANG Yah-bin A 128×160 pixel GaAs/A1GaAs multi-quantum well long-wavelength infrared photodetector focal plane array[期刊论文]-Chinese Journal of Semiconductors 2005(10)
3.LI Ning;LI Na;LU Wei Development of 64×64 GaAs/A1GaAs MQW long-wave infrared FPAs 1999(06)
4.WAN Ming-fang;OU Hai-jiang;LU Wei Infrared imaging by128×1GaAs/ A1GaAs MQW infrared FPAs 1998(01)
5.GUNAPALA S D;BANDARA S V;LIU J K1024×1024 pixel mid-wavelength and long-wavelength infrared QWIP focal plane arrays for imaging applications[外文期刊] 2005(5)
6.BANDARA S V;GUNAPALA S D;LIU J K four-band quantum well infrared photodetector array 2003
7.BANDARA S V;GUNAPALA S D;LIU J K Four-band quantum well infrared photodetector array 2003
8.GUNAPALA S D;BANDARA S V;LIU J K Quantum well infrared photodetector research and development at jet propulsion laboratory 2001
9.LI Qiong-hua;YANG Jia-de The characteristics and application of uncooled staring infrared focal plain array 2003(01)
10.YU Xia-bin The application of miniature dewar and cooler in infrared system[期刊论文]-Journal of Applied Optics 2000(z1)
1.郭世勇.陈钱.韩邦杰红外焦平面空间积分抽样噪声分析[期刊论文]-电光与控制 2011(1)
2.郭世勇.陈钱.韩邦杰红外焦平面空间积分抽样噪声分析[期刊论文]-电光与控制 2011(1)
本文链接：/Periodical_hwyjggc2006z5011.aspx。