PbTe中紅外光伏探測(cè)器

3.4光伏探測(cè)器（pv——photovoltaic） 光伏探測(cè)器——利用光生伏特效應(yīng)制成的光電探測(cè)器，是結(jié)型探測(cè)器。 原理：在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子——空穴對(duì)漂移至兩端，形成電壓。 §3.4.1光伏探測(cè)器的工作原理 一、熱平衡下的pn結(jié) 1.幾個(gè)物理參數(shù) 勢(shì)壘高度 2ln ad d i nn qvkt n ? = 結(jié)區(qū)寬度 1/22[()()]adl ad nn wv qnn v εε+ =?- ? pn結(jié)電容1/20 1 [()()] 2 ad j add qnn ca nnvv εε? =? +- 2.pn結(jié)電流方程（伏安特性曲線） 1：正向?qū)ú糠?：反向截止部分3：反向擊穿部分 / 00 qvkt diiei=- id：流過pn結(jié)的電流 i0：pn結(jié)的反向飽和電流 v：加在pn結(jié)上的正

根據(jù)gb/t13584-92文件標(biāo)準(zhǔn),研究了激光引信紅外探測(cè)器的參數(shù)測(cè)試系統(tǒng),分別對(duì)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、視場(chǎng)角、靜態(tài)噪音等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有較高的測(cè)試精度和重復(fù)精度,能滿足生產(chǎn)線上的要求。

根據(jù)紅外探測(cè)器最基本的物理機(jī)理和器件模型,對(duì)紅外光子探測(cè)器和熱探測(cè)器在不同工作溫度、不同波長的探測(cè)率性能進(jìn)行了理論計(jì)算;并對(duì)兩類物理機(jī)理不同的紅外探測(cè)器的探測(cè)率、工作溫度和響應(yīng)波長進(jìn)行比較,闡述了各自探測(cè)器具有優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用領(lǐng)域。

紅外光束探測(cè)器 bk801紅外光束探測(cè)器 紅外光束探測(cè)器由一對(duì)發(fā)射器和接收器組成,對(duì)于超出點(diǎn)型感煙,感溫探測(cè)器的場(chǎng) 合,可提供可靠的報(bào)警信號(hào).同時(shí)具有對(duì)灰塵影響自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?對(duì)于使用環(huán)境溫度 范圍寬(-30℃-55℃),點(diǎn)型感煙,感溫探測(cè)器安裝,維護(hù)都較困難的區(qū)域,如車 庫,廠房,貨倉等處。 紅外光束探測(cè)器為長區(qū)間型反射式線型紅外光束感煙探測(cè)器。該探測(cè)器必須與反射器配 套使用，當(dāng)探測(cè)器光路上出現(xiàn)煙霧時(shí)，會(huì)使到達(dá)接收器的信號(hào)減弱，當(dāng)減光率達(dá)到預(yù)設(shè)閾值 時(shí)，探測(cè)器就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，光束全被擋住，會(huì)產(chǎn)生故障信號(hào)，以防止非火災(zāi)的遮擋引起 的誤報(bào)。 紅外光束探測(cè)器內(nèi)置性能卓越的單機(jī)片，具備強(qiáng)大的分析判斷能力，通過在探測(cè)器內(nèi)部 固化的運(yùn)算程序，可自動(dòng)完成系統(tǒng)的調(diào)試及對(duì)外界環(huán)境參數(shù)變化的補(bǔ)償、火警的判斷和故障 的判斷，并通過指示燈和信號(hào)

作為目標(biāo)探測(cè)與成像系統(tǒng)的核心器件,紅外探測(cè)器組件的空間分辨能力會(huì)直接影響探測(cè)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。通常使用調(diào)制傳遞函數(shù)(modulationtransferfunction,mtf)對(duì)該能力進(jìn)行評(píng)估。而探測(cè)器組件的電學(xué)串音和光學(xué)串音則是影響其mtf的主要因素。利用鎖相系統(tǒng)測(cè)試了紅外探測(cè)器組件的電學(xué)串音,同時(shí)用一套彌散斑直徑為30μm的紅外小光點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試了紅外探測(cè)器組件的線擴(kuò)展函數(shù)(linespreadfunction,lsf)以評(píng)價(jià)其光學(xué)串音。測(cè)試結(jié)果表明,11.5~12.5μm波段探測(cè)器的光學(xué)串音明顯比8.0~9.0μm波段探測(cè)器的大。最后對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析,為紅外探測(cè)器組件的光學(xué)串音設(shè)計(jì)提供了參考。

紅外光電探測(cè)器的設(shè)計(jì)

主要綜述三代紅外光電探測(cè)器的材料體系與研究現(xiàn)狀,以及分析紅外光電探測(cè)器的未來發(fā)展趨勢(shì)。首先,簡(jiǎn)述紅外光電探測(cè)器及其三個(gè)發(fā)展階段。然后,論述適于三代紅外光電探測(cè)器發(fā)展的碲鎘汞(hgcdte)、量子阱光探測(cè)(qwips,quantum-wellphotodetectors)、二類應(yīng)變超晶格(sls,type-ⅱstrained-layersuperlattices)和量子點(diǎn)紅外光探測(cè)(qdips,quantumdotirphotodetectors)四個(gè)材料體系,以及介紹它們?cè)谌t外光電探測(cè)器方面的研究進(jìn)展。最后,分析未來紅外光電探測(cè)器的材料選擇及發(fā)展趨勢(shì)。

基于紅外發(fā)光二極管hg505和光敏三極管3du5,設(shè)計(jì)了紅外光電探測(cè)系統(tǒng)電路。該系統(tǒng)中傳感器部分,紅外信號(hào)采用單音脈沖方式發(fā)射、采用濾波和選通方法接收,增強(qiáng)了探測(cè)系統(tǒng)在工作時(shí)的抗干擾能力,適用于距離探測(cè)。

回顧了近10年基于半導(dǎo)體中量子限制效應(yīng)紅外探測(cè)器的進(jìn)展.主要關(guān)注的是二維限制結(jié)構(gòu),即量子阱結(jié)構(gòu),形成的區(qū)別與傳統(tǒng)紅外光子探測(cè)的子帶躍遷機(jī)理.在紅外光電子領(lǐng)域作為新族的量子阱紅外探測(cè)器(quantumwellinfraredphoto-detector,qwip)與最典型的紅外探測(cè)器代表碲鎘汞紅外探測(cè)器進(jìn)行了各自特色的分析,包括基本工作機(jī)理和材料與器件的制備技術(shù)等方面.對(duì)于qwip發(fā)展的回顧提升了與碲鎘汞紅外探測(cè)器之間的互補(bǔ)關(guān)系.也給出了對(duì)于qwip在未來發(fā)展方面的基本趨勢(shì).

設(shè)計(jì)了一種新的紅外光可燃?xì)怏w探測(cè)器。采用雙波段探測(cè)可燃?xì)怏w技術(shù),差動(dòng)輸出測(cè)量值,避免了單一波段探測(cè)可燃?xì)怏w方法受環(huán)境影響所存在的精度低、性能差的缺點(diǎn)。利用最小二乘法消除了溫度對(duì)傳感器所造成的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:系統(tǒng)消除了周圍環(huán)境對(duì)被探測(cè)氣體的干擾,提高可燃?xì)怏w濃度的測(cè)量精度。

為了進(jìn)一步研究激光對(duì)光電探測(cè)器的損傷破壞特性,以損傷面積和開路電壓的變化為判斷標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)研究了真空環(huán)境與大氣環(huán)境中,脈沖激光輻照對(duì)光伏型探測(cè)器的破壞特性。選用無覆蓋層的2cr10×2.5四象限硅光電池作為探測(cè)器試件,輻照光源為波長1064nm的nd∶yag脈沖激光器。分析討論了真空及大氣環(huán)境下,單脈沖及多脈沖激光打擊時(shí),光伏型探測(cè)器的破壞閾值及破壞形貌的區(qū)別及其成因。實(shí)驗(yàn)分析比較了不同環(huán)境下的破壞面積異同及其對(duì)光伏型探測(cè)器的影響。結(jié)果表明,真空環(huán)境中的破壞閾值明顯低于大氣環(huán)境,在本文中的實(shí)驗(yàn)條件下,其實(shí)際閾值約為大氣中的40%。該研究在光電對(duì)抗及有效防護(hù)等方面有重要意義。

紅外探測(cè)器是一門新興技術(shù),其應(yīng)用包括溫度測(cè)量、匪警/火警、機(jī)器人/工業(yè)設(shè)備、熱彈性應(yīng)力分析、醫(yī)療診斷以及包括氣體分析在內(nèi)的化學(xué)分析.主要介紹紅外探測(cè)器發(fā)展的三大趨勢(shì):熱成像、數(shù)據(jù)傳輸和激光測(cè)距.回顧這些技術(shù)可使人們了解目前的工藝水平及其發(fā)展趨勢(shì).

optek技術(shù)公司研制出op570系列的硅npn光電晶體管紅外探測(cè)器。這種探測(cè)器被封裝在0.10×0.08in的表面安裝型管殼內(nèi),并配有高性能的紅外透鏡。作為

法國ulissas公司向市場(chǎng)投放了一系列像元間距為25μm的硅紅外探測(cè)器。ul02152型探測(cè)器是一個(gè)160×120元的列陣,其熱時(shí)間常數(shù)<ms,占空因數(shù)

美國專利us7485870(2009年2月3日授權(quán))本發(fā)明提供一種氣動(dòng)型紅外探測(cè)器,它包括一個(gè)敏感腔和一個(gè)參考腔,它是通過測(cè)量其敏感腔的氣動(dòng)膨脹來探測(cè)紅外輻射的。其原理是,敏感腔吸收紅外輻射能量后,其溫度上升,從而發(fā)生氣動(dòng)膨脹。參考腔通過機(jī)械方法與敏感腔相連,它是用來控制敏感腔的氣動(dòng)膨脹的。這種膨脹或者用電學(xué)方法探測(cè),或者用光學(xué)方法探測(cè)。本專利說明書共33頁,其中有23張插圖。

半導(dǎo)體基中遠(yuǎn)紅外探測(cè)器在成像、傳感、國家安全以及國防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用背景。目前,在這個(gè)領(lǐng)域最主流的技術(shù)之一是量子阱紅外探測(cè)器(qwips)。傳統(tǒng)的量子阱紅外探測(cè)器往往存在較大的暗電流和較低的工作溫度等限制。量子級(jí)聯(lián)探測(cè)器(qcds)是一種新型的光伏型量子阱紅外探測(cè)器。其工作原理基于電子吸收光子后在量子阱的子帶間躍遷并且激發(fā)態(tài)電子通過人工設(shè)計(jì)的勢(shì)能階梯形成無需外加偏置電壓的定向輸運(yùn)。這種基于新原理的紅外探測(cè)器一經(jīng)出現(xiàn)便引起人們高度的關(guān)注并經(jīng)歷了快速的發(fā)展。文中介紹了中國科學(xué)院半導(dǎo)體所在量子級(jí)聯(lián)探測(cè)器研究方面的最新成果。

針對(duì)奧運(yùn)場(chǎng)館消防設(shè)計(jì)中遇到的實(shí)際問題,提出了一套紅外光束感煙探測(cè)器探測(cè)時(shí)間計(jì)算的方法,并給出了一個(gè)工程實(shí)際計(jì)算案例。

紫外火焰探測(cè)器及紅外光束感煙探測(cè)器

美國雷神公司成功研制出世界上最大的紅外光波探測(cè)器．提高了目前的導(dǎo)彈預(yù)警、環(huán)境監(jiān)控和天文研究能力。

用一個(gè)柵極可控二極管器件來研究外加應(yīng)力對(duì)銻化銦(insb)p~+/n光伏紅外探測(cè)器的漏電影響。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了外加應(yīng)力與柵極之間在其對(duì)電流-電壓(i-v)特性的影響方面是等效的。在p~+/n結(jié)附近,外加?xùn)烹妷号c感應(yīng)電荷載流子密度之間引入一個(gè)顯式解析關(guān)系式,并在液氮溫度下、在一種柵電壓和適宜應(yīng)力下,利用瞬時(shí)測(cè)量i-v特性技術(shù),取得了相當(dāng)于某一給定應(yīng)力下的局部感應(yīng)表面及體內(nèi)電荷載流子密度。對(duì)在壓電-半導(dǎo)體器件中因柵電壓或因應(yīng)力感應(yīng)所致的漏電位置也作了討論。

本文簡(jiǎn)要介紹了多量子阱探測(cè)器、熱電探測(cè)器、混合型及單片型圖象傳感器等紅外探測(cè)器的研究近況,并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行評(píng)述。

日本hamamatsu光子學(xué)公司生產(chǎn)出各種各樣的高性能紅外探測(cè)器,它們的響應(yīng)光譜包括20μm以上的長波紅外,其截止頻率高達(dá)2ghz。