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《紅外焦平面陣列技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、紅外焦平面陣列技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢跨入二十一世紀以來，紅外熱攝像技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷了三十多個年頭。其發(fā)展已從當初的枇施掃描機構(gòu)發(fā)展到了目前的全固體小型化全虹口掃描凝視攝像，特別是非致冷技術(shù)的發(fā)展使紅外熱攝像技術(shù)從長期的主要軍事目的擴展到諸如工業(yè)監(jiān)控測溫、執(zhí)法緝毒、安全防犯、醫(yī)療衛(wèi)生、遙感、設(shè)備先期性故障診斷與維護、海上救援、天文探測、車輛、飛行器和艦船的駕駛員夜視增強觀察儀等廣闊的民用領(lǐng)域。紅外熱攝像技術(shù)的發(fā)展速度主要取決于紅外探測器技術(shù)取得的進展。三十年來，紅外探測器技術(shù)已從第一代的單元和線陣列發(fā)展到了第二代的二維吋間延遲與積分（TDI）8?12屮11的
2、掃描和3?5pm的640x480元InSb凝視陣列，廿前正在向焦平面超高密度集成探測器元、高性能、高可靠性、進一步小型化、非致冷和軍民兩用技術(shù)的方向發(fā)展，正在由第二代陣列技術(shù)向第三代微型化高密度和高性能紅外焦平面陣列技術(shù)方向發(fā)展。1發(fā)展現(xiàn)狀1」超高集成度的焦平面探測器像元像可見光CCDZ類的攝像陣列一樣,要捉高系統(tǒng)成像的分辨率和目標識別能力，大幅度地提高系統(tǒng)焦平面紅外探測像元的集成度是一種重要的途徑。各公司廠家都在盡力增加焦平面陣列的像元數(shù)，發(fā)展各種格式的大型或特大型紅外焦平面陣列。在1?3pm的短波紅外（SWIR）焦平面陣列方而，由于多年來的軍用都集
3、屮在屮波紅外（MWIR）和長波紅外（LWIR）波段，因而SWIR焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展受到忽略，但由于這個波段的許多應用是MWIR和LWIR應用達不到的，因而近兒年來加快了對SWIR焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展步伐，目前的陣列規(guī)模已達到2048x2048元（400萬元）。InGaAs紅外焦平面陣列：雖然實現(xiàn)短波紅外熱攝像的候選材料要求低溫冷卻工作，而RHgCdTe襯底失配率高，暗電流也高，唯有InO.53GaO.47As的晶格常數(shù)與InPffl同，暗電流密度低達3xl0?8A/cm2,R0A>2xl06Q.cm2,D*>1013cmHzl/2W-l（室溫下）,其
4、光響應峰值在0.9屮h?1.7呵，可實現(xiàn)非致冷工作的高性能紅外焦平面陣列，其多年的光纖通信工業(yè)應用使其具有犬批量生產(chǎn)的能力，因而幾年來F1益受到重視，美國傳?感器無限公司在DARPA和NVESD支持下正在加速發(fā)展這種非致冷的紅外焦平面陣列和攝像機技術(shù)，其陣列尺寸已達到320x240元。HgCdTe陣列：曲于軍用目的的需求，過去這種材料焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展主要集中于中波和長波紅外波段應用，但洛克威爾國際科學中心卻一直在發(fā)展1?3pm波段工作的HgCdTe焦平面陣列技術(shù)，其主要目的是天文和低背景應用，該中心在90年代中期已制出HQWAII-11024x10
5、24元陣歹I」，目前已研制成功世界上最大的HQWAII-2型2048x2048元的陣列，該小心正在計劃研制4096x4096元的特大型陣列。在3?5屮“的中波紅外焦平面陣列方面：中波紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展一直是紅外焦平面中發(fā)展最快的，主要有PtSi、InSb和HgCdTe三種陣列，其陣列規(guī)模已達到2048x2048元（400萬元）。?PtSi陣列已形成大批量生產(chǎn)能力，典型陣列有640x480,801x512,1024x1024,1040x1040,柯達公司新近推出的產(chǎn)品高達1968x1968元，其陣列規(guī)模已接近于400萬元，HgCdTe中波焦平面陣列
6、是目前所有焦平面中波工作陣列中集成度高，最引人注目的，洛克威爾國際科學中心在這方面的發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位，除了640x480和1024x1024元的天文應用陣列外，近期已準備提供用戶使用的陣列為2048x2048元，并正在釆用拼接技術(shù)研制4096x4096元的陣列，但工作溫度低于77K。InSb陣列是這個波段應用中深受重視的器件，學耍是低背景天文應用陣列規(guī)格達1024x1024元，典型陣列還有640x480和640x512元。在長波紅外焦平面陣列方面，主要集中于HgCdTe,GaAlAs/GaAs多量子阱陣列，SiGe異質(zhì)結(jié)構(gòu)陣列和非致冷紅外焦平面陣列
7、四種。HgCdTe陣列的發(fā)展一直較為緩慢，近幾年主要集中于GaAlAs/GaAs量子阱列和非致冷工作的紅外焦平面陣列技術(shù)，發(fā)展極快，陣列規(guī)模已達到了640x480元。HgCdTe焦平面陣列技術(shù)，由于這種材料的電學特性，進展一直較為緩慢，長波HgCdTe焦平面陣列規(guī)模僅為256x256元。?GaAlAs/GaAs陣列是最近兒年來發(fā)展最快的，研究的國家公司機構(gòu)很多，如美國的洛克希德■馬丁、洛克威爾國際科學屮心，雷聲、噴氣式推進實驗室和空軍研究實驗室等，日本的三菱電機和NTT,法國的湯姆遜和瑞典、加拿大、以色列的不少公司竟相研制發(fā)展，其中以噴氣式推進實驗室、
8、雷聲和洛克希德■馬丁公司的進展最快，目前的陣列尺寸已達到640x484元，已評估了1024x1
