PbTe中紅外光伏探測器

3.4光伏探測器（pv——photovoltaic） 光伏探測器——利用光生伏特效應制成的光電探測器，是結(jié)型探測器。 原理：在內(nèi)建電場的作用下，電子——空穴對漂移至兩端，形成電壓。 §3.4.1光伏探測器的工作原理 一、熱平衡下的pn結(jié) 1.幾個物理參數(shù) 勢壘高度 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文件標準,研究了激光引信紅外探測器的參數(shù)測試系統(tǒng),分別對靈敏度、響應時間、視場角、靜態(tài)噪音等參數(shù)進行了測試。結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有較高的測試精度和重復精度,能滿足生產(chǎn)線上的要求。

根據(jù)紅外探測器最基本的物理機理和器件模型,對紅外光子探測器和熱探測器在不同工作溫度、不同波長的探測率性能進行了理論計算;并對兩類物理機理不同的紅外探測器的探測率、工作溫度和響應波長進行比較,闡述了各自探測器具有優(yōu)勢的應用領(lǐng)域。

紅外光束探測器 bk801紅外光束探測器 紅外光束探測器由一對發(fā)射器和接收器組成,對于超出點型感煙,感溫探測器的場 合,可提供可靠的報警信號.同時具有對灰塵影響自動補償?shù)墓δ?對于使用環(huán)境溫度 范圍寬(-30℃-55℃),點型感煙,感溫探測器安裝,維護都較困難的區(qū)域,如車 庫,廠房,貨倉等處。 紅外光束探測器為長區(qū)間型反射式線型紅外光束感煙探測器。該探測器必須與反射器配 套使用，當探測器光路上出現(xiàn)煙霧時，會使到達接收器的信號減弱，當減光率達到預設閾值 時，探測器就會產(chǎn)生報警信號，光束全被擋住，會產(chǎn)生故障信號，以防止非火災的遮擋引起 的誤報。 紅外光束探測器內(nèi)置性能卓越的單機片，具備強大的分析判斷能力，通過在探測器內(nèi)部 固化的運算程序，可自動完成系統(tǒng)的調(diào)試及對外界環(huán)境參數(shù)變化的補償、火警的判斷和故障 的判斷，并通過指示燈和信號

作為目標探測與成像系統(tǒng)的核心器件,紅外探測器組件的空間分辨能力會直接影響探測系統(tǒng)的成像質(zhì)量。通常使用調(diào)制傳遞函數(shù)(modulationtransferfunction,mtf)對該能力進行評估。而探測器組件的電學串音和光學串音則是影響其mtf的主要因素。利用鎖相系統(tǒng)測試了紅外探測器組件的電學串音,同時用一套彌散斑直徑為30μm的紅外小光點測試系統(tǒng)測試了紅外探測器組件的線擴展函數(shù)(linespreadfunction,lsf)以評價其光學串音。測試結(jié)果表明,11.5~12.5μm波段探測器的光學串音明顯比8.0~9.0μm波段探測器的大。最后對測試結(jié)果進行了分析,為紅外探測器組件的光學串音設計提供了參考。

紅外光電探測器的設計

主要綜述三代紅外光電探測器的材料體系與研究現(xiàn)狀,以及分析紅外光電探測器的未來發(fā)展趨勢。首先,簡述紅外光電探測器及其三個發(fā)展階段。然后,論述適于三代紅外光電探測器發(fā)展的碲鎘汞(hgcdte)、量子阱光探測(qwips,quantum-wellphotodetectors)、二類應變超晶格(sls,type-ⅱstrained-layersuperlattices)和量子點紅外光探測(qdips,quantumdotirphotodetectors)四個材料體系,以及介紹它們在三代紅外光電探測器方面的研究進展。最后,分析未來紅外光電探測器的材料選擇及發(fā)展趨勢。

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

回顧了近10年基于半導體中量子限制效應紅外探測器的進展.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)紅外光子探測的子帶躍遷機理.在紅外光電子領(lǐng)域作為新族的量子阱紅外探測器(quantumwellinfraredphoto-detector,qwip)與最典型的紅外探測器代表碲鎘汞紅外探測器進行了各自特色的分析,包括基本工作機理和材料與器件的制備技術(shù)等方面.對于qwip發(fā)展的回顧提升了與碲鎘汞紅外探測器之間的互補關(guān)系.也給出了對于qwip在未來發(fā)展方面的基本趨勢.

設計了一種新的紅外光可燃氣體探測器。采用雙波段探測可燃氣體技術(shù),差動輸出測量值,避免了單一波段探測可燃氣體方法受環(huán)境影響所存在的精度低、性能差的缺點。利用最小二乘法消除了溫度對傳感器所造成的影響。實驗結(jié)果證明:系統(tǒng)消除了周圍環(huán)境對被探測氣體的干擾,提高可燃氣體濃度的測量精度。

為了進一步研究激光對光電探測器的損傷破壞特性,以損傷面積和開路電壓的變化為判斷標準,實驗研究了真空環(huán)境與大氣環(huán)境中,脈沖激光輻照對光伏型探測器的破壞特性。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,光伏型探測器的破壞閾值及破壞形貌的區(qū)別及其成因。實驗分析比較了不同環(huán)境下的破壞面積異同及其對光伏型探測器的影響。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,在本文中的實驗條件下,其實際閾值約為大氣中的40%。該研究在光電對抗及有效防護等方面有重要意義。

紅外探測器是一門新興技術(shù),其應用包括溫度測量、匪警/火警、機器人/工業(yè)設備、熱彈性應力分析、醫(yī)療診斷以及包括氣體分析在內(nèi)的化學分析.主要介紹紅外探測器發(fā)展的三大趨勢:熱成像、數(shù)據(jù)傳輸和激光測距.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.

optek技術(shù)公司研制出op570系列的硅npn光電晶體管紅外探測器。這種探測器被封裝在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公司向市場投放了一系列像元間距為25μm的硅紅外探測器。ul02152型探測器是一個160×120元的列陣,其熱時間常數(shù)<ms,占空因數(shù)

美國專利us7485870(2009年2月3日授權(quán))本發(fā)明提供一種氣動型紅外探測器,它包括一個敏感腔和一個參考腔,它是通過測量其敏感腔的氣動膨脹來探測紅外輻射的。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)生氣動膨脹。參考腔通過機械方法與敏感腔相連,它是用來控制敏感腔的氣動膨脹的。這種膨脹或者用電學方法探測,或者用光學方法探測。本專利說明書共33頁,其中有23張插圖。

半導體基中遠紅外探測器在成像、傳感、國家安全以及國防領(lǐng)域具有廣泛的應用背景。目前,在這個領(lǐng)域最主流的技術(shù)之一是量子阱紅外探測器(qwips)。傳統(tǒng)的量子阱紅外探測器往往存在較大的暗電流和較低的工作溫度等限制。量子級聯(lián)探測器(qcds)是一種新型的光伏型量子阱紅外探測器。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)電子通過人工設計的勢能階梯形成無需外加偏置電壓的定向輸運。這種基于新原理的紅外探測器一經(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院半導體所在量子級聯(lián)探測器研究方面的最新成果。

針對奧運場館消防設計中遇到的實際問題,提出了一套紅外光束感煙探測器探測時間計算的方法,并給出了一個工程實際計算案例。

以光伏型insb紅外探測器輸出的微弱電流信號為依據(jù)對探測器的前置放大電路進行設計,并采用orcad電路仿真軟件對所設計的低噪聲、高增益放大電路的幅頻響應、溫度特性以及噪聲進行了全面的分析和仿真。研究結(jié)果表明,該設計可以有效地提高信噪比和輸出動態(tài)范圍。

這一探測器采用了碲鎘汞（hgcdte）合金,與激光雷達協(xié)同工作。通過向目標發(fā)射紅外激光,并分析反射激光的頻譜,可以分析得知探測對象的物理性質(zhì)。這臺儀器的獨特之處是可以以單光子水平分析處理反射激光,而此前的探測器每一光脈沖至少包含數(shù)百光子。nasa與drs技術(shù)公司合作,利用碲鎘汞合金特性和近零噪聲光電子雪崩增殖機制實現(xiàn)了這一技術(shù)突破。

紫外火焰探測器及紅外光束感煙探測器

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

根據(jù)瑞利(rayleigh)散射原理,利用波長λ=0.25～0.95μm的紅外光線照射在一定粒度的煙幕上時產(chǎn)生的湯姆森(thomson)散射效應,研制了由分立半導體元件構(gòu)成的室內(nèi)煙霧信號探測器。該探測器在24h內(nèi)溫度飄移在±20mv以內(nèi),對每個回路容量為1a的火災自動報警器,驅(qū)動能量為100～150個探測器。此儀器與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比全面地提升了電路的性能,如頻率響應,非線性失真,溫度漂移和電源效率等