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二极管非制冷红外探测器及其读出电路设计 被引量：3
1
作者 祖秋艳 王玮冰 +2 位作者 黄卓磊 何鑫 陈大鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1680-1684,共5页
针对非制冷红外技术的低成本高性能应用,提出了基于SOI的二极管红外探测器及其读出电路的集成设计方案。阐述了二极管非制冷红外探测器的基本原理和工艺实现。对探测器的电学特性进行理论推导,得出读出电路的设计指标。采用连续时间自... 针对非制冷红外技术的低成本高性能应用,提出了基于SOI的二极管红外探测器及其读出电路的集成设计方案。阐述了二极管非制冷红外探测器的基本原理和工艺实现。对探测器的电学特性进行理论推导,得出读出电路的设计指标。采用连续时间自稳零电路结构实现探测器输出信号的低噪声低失调放大,采用级联滤波器以减弱开关非理想因素的影响,并采用片内电容采样保持,使得I/O引脚数较少,从而减小版图面积。采用spectre工具进行仿真,在CSMC 0.5μm 2P3M CMOS工艺下实现。结果表明:读出电路性能良好,闭环增益为65.8 dB,等效输入噪声谱密度为450 nV/Hz,等效输入失调电压100μV以内,功耗为5 mW,能实现探测器信号的准确读出。 展开更多
关键词 二极管非制冷红外探测器 自稳零技术 低噪声 低失调 读出电路
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非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器
2
作者 贾春阳 邓功荣 +3 位作者 赵鹏 朱之贞 赵俊 张逸韵 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期166-173,共8页
高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBnn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有显著抑制作用。本文在GaSb衬底上采用分子束外延技术生长了nBn和pBn两种结构的InAsSb/AlAsSb/A... 高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBnn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有显著抑制作用。本文在GaSb衬底上采用分子束外延技术生长了nBn和pBn两种结构的InAsSb/AlAsSb/AlSb中波红外光探测器材料,并通过微纳加工工艺制备了可用于射频响应特性测试的GSG结构探测器。XRD和AFM的测试结果表明,两种结构的外延片都具有较好的晶体质量。器件暗电流测试结果表明,相较于nBn器件,在室温和反向偏压400 mV的工作条件下,直径90μm的pBn器件表现出更低的暗电流密度0.145 A/cm^(2),说明该器件在室温非制冷环境下表现出较低的噪声水平。不同台面直径的探测器的暗电流测试表明,pBn器件的表面电阻率低于对照的nBn器件的表面电阻率。另外,根据探测器的电容测试结果,可零偏压工作的pBn探测器具有完全耗尽的势垒层和部分耗尽的吸收区,nBn的吸收区也存在部分耗尽。探测器的射频响应特性表明,直径90μm的pBn器件的响应速度在室温和3 V反向偏压下可达2.62 GHz,对照的nBn器件的响应速度仅为2.02 GHz,响应速度提升了29.7%,初步实现了在中红外波段下可快速探测的室温非制冷势垒型光电探测器。 展开更多
关键词 InAsSb基 非制冷 高速 中波红外 势垒型探测器
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腔体型超表面非制冷红外探测器
3
作者 杨君 杨春丽 +4 位作者 方辉 袁俊 鄢善入 李华英 黎秉哲 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期621-627,共7页
随着非制冷红外探测器像元尺寸的逐步缩小,提高探测器吸收率变得越来越重要。该文章基于现有的制备工艺,提出了一种IMIAM(Insulator-Metal-Insulator-Air-Metal)腔体型超表面非制冷红外探测器结构,在增强探测器吸收的同时有效改善了光... 随着非制冷红外探测器像元尺寸的逐步缩小,提高探测器吸收率变得越来越重要。该文章基于现有的制备工艺,提出了一种IMIAM(Insulator-Metal-Insulator-Air-Metal)腔体型超表面非制冷红外探测器结构,在增强探测器吸收的同时有效改善了光敏层受热的均匀性。通过系统的仿真优化,其在长波红外波段(8~14μm)的平均吸收率超过了97%,使器件几乎实现了百分百的完美吸收,同时在中红外波段也表现出了优异的吸收特性。该文章还通过工艺验证了该结构的可靠性,对于改进现有非制冷红外探测器工艺具有一定的启示意义。 展开更多
关键词 非制冷红外探测器 VOx微测辐射热计 超表面 光吸收增强
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非制冷PbSe中红外光导探测器的研究现状与发展趋势
4
作者 张国栋 朱庆帅 +3 位作者 薛奔驰 李彦臻 石康昊 邱继军 《红外》 CAS 2024年第5期1-17,共17页
从类型来看,PbSe属于窄禁带直接带隙半导体材料。在室温条件下,其探测性能类似于制冷型光子红外探测材料。然而,目前PbSe探测器的两种标准制造工艺仍存在技术瓶颈,难以制备出大面积、高性能的PbSe光敏薄膜,导致大面阵、高性能PbSe红外... 从类型来看,PbSe属于窄禁带直接带隙半导体材料。在室温条件下,其探测性能类似于制冷型光子红外探测材料。然而,目前PbSe探测器的两种标准制造工艺仍存在技术瓶颈,难以制备出大面积、高性能的PbSe光敏薄膜,导致大面阵、高性能PbSe红外成像系统尚未实现商业化生产。此外,诱发和提升PbSe薄膜红外探测能力的敏化机制和光电探测机理仍未明确,无法对晶圆级PbSe薄膜的敏化过程提供精确、量化的指导。这样也就对进一步优化与提升PbSe红外探测器的性能形成了制约。基于PbSe红外探测器的发展历程,归纳与总结了PbSe红外探测器的器件结构、制备工艺、探测机理等方面的研究成果,并预测了PbSe红外探测器未来的发展趋势。 展开更多
关键词 硒化铅 非制冷 红外探测器 敏化过程
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非制冷红外探测器真空寿命研究
5
作者 孙俊伟 孔祥盛 +3 位作者 胡汉林 刘继伟 王兴祥 李松华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期1448-1452,共5页
非制冷红外探测器近年来在军用和民用领域快速发展,探测器的真空封装影响着组件的寿命,真空失效也是探测器最常见的失效模式。本文在非制冷红外探测器陶瓷封装的基础上,分析封装结构和工艺,以阿伦尼乌斯方程为加速寿命模型,研究吸气剂... 非制冷红外探测器近年来在军用和民用领域快速发展,探测器的真空封装影响着组件的寿命,真空失效也是探测器最常见的失效模式。本文在非制冷红外探测器陶瓷封装的基础上,分析封装结构和工艺,以阿伦尼乌斯方程为加速寿命模型,研究吸气剂面积和胶水热失重对探测器内部真空度的影响。实验结果表明,增大吸气剂面积增加吸气量、选择低热失重参数胶水减少挥发性气体释放均有助于探测器内部真空度的维持,延长探测器的真空寿命。本文为非制冷红外探测器真空封装的研究提供了参考意义。 展开更多
关键词 非制冷红外探测器 真空封装 吸气剂 环氧胶
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非制冷铁电混合式红外焦平面探测器 被引量：8
6
作者 胡旭 太云见 +1 位作者 袁俊 蔡毅 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期22-24,共3页
介绍了国内非制冷铁电混合式红外焦平面探测器的最新研究进展,给出器件所采用的铁电材料的基本物理和电学特性参数、器件的热隔离技术和相应参数、读出电路的基本结构和性能,详细讨论了影响性能的关键参数和工艺,最后对试验结果进行了分析.
关键词 红外 焦平面探测器 非制冷 铁电
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国外非制冷红外焦平面阵列探测器进展 被引量：32
7
作者 雷亚贵 王戎瑞 陈苗海 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期801-805,共5页
非制冷红外焦平面阵列探测器是目前发展最为迅速的红外探测器种类之一,并已广泛渗透到军事和民事应用中。本文重点阐述几种国外具有代表性的非制冷红外焦平面探测器的现状及其发展趋势。
关键词 非制冷红外探测器 红外焦平面阵列 微测辐射热计 微悬臂梁红外探测器
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非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态 被引量：36
8
作者 冯涛 金伟其 司俊杰 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期177-184,共8页
非制冷红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件。介绍了非制冷红外焦平面探测器的工作原理及微测辐射热计、读出电路、真空封装三大技术模块,分析了影响其性能的关键参数。与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸... 非制冷红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件。介绍了非制冷红外焦平面探测器的工作原理及微测辐射热计、读出电路、真空封装三大技术模块,分析了影响其性能的关键参数。与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸收率、合适的热敏材料等;读出电路的传统功能是实现信号的转换读出,近年来也逐渐加入了信号补偿的功能;真空封装技术包括了金属管壳封装、陶瓷管壳封装、晶圆级封装和像元级封装。列举了国内外主要厂商的非制冷红外焦平面探测器的技术指标及近年来的最新技术进展,总结了非制冷红外焦平面探测器的技术发展趋势。 展开更多
关键词 非制冷红外 焦平面探测器 微测辐射热计 读出电路 真空封装
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非制冷红外探测器用VO_x薄膜的制备 被引量：10
9
作者 李华高 杨子文 刘爽 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期38-40,共3页
介绍了一种采用反应溅射工艺 ,通过控制不同气氛的分布制备VOx 薄膜的方法 ,并制备出电阻温度系数 (TCR)优于 - 2 %的非制冷红外探测器用VOx 薄膜。其XPS、XRD分析结果表明 ,薄膜的生长情况与制备工艺条件有密切关系。
关键词 非制冷红外探测器 VOx薄膜 反应溅射 电阻温度系数
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新型非制冷高速高灵敏度红外探测器的研制 被引量：3
10
作者 刘铮 李兰 +3 位作者 邹德恕 杨道虹 徐晨 沈光地 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期452-455,共4页
介绍了一种新型非制冷高速高灵敏度硅基电容式红外探测器的工作原理,描述了探测器的设计思想及制作工艺。该探测器采用密封于微气腔的特殊气体吸收红外辐射以改变探测器微电容的原理来进行红外探测,制作工艺采用微机械加工技术。对样品... 介绍了一种新型非制冷高速高灵敏度硅基电容式红外探测器的工作原理,描述了探测器的设计思想及制作工艺。该探测器采用密封于微气腔的特殊气体吸收红外辐射以改变探测器微电容的原理来进行红外探测,制作工艺采用微机械加工技术。对样品的测试表明这种红外探测器能探测红外信号。 展开更多
关键词 微机械 红外探测器 非制冷 红外吸收气体
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非制冷焦平面红外探测器的双波段成像理论 被引量：5
11
作者 金伟其 刘广荣 高稚允 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期29-32,共4页
本文研究了热电型非制冷焦平面红外探测器在 4状态斩波调制下的信号响应 ,从理论上得到了响应信号的变化 ,数值模拟分析表明 ,响应信号的变化可以反映出景物入射辐射在双波段的差异 ,由此可望通过单一非制冷钛酸锶钡 (BaxSr1-xTiO3 ,BST... 本文研究了热电型非制冷焦平面红外探测器在 4状态斩波调制下的信号响应 ,从理论上得到了响应信号的变化 ,数值模拟分析表明 ,响应信号的变化可以反映出景物入射辐射在双波段的差异 ,由此可望通过单一非制冷钛酸锶钡 (BaxSr1-xTiO3 ,BST)焦平面探测器 。 展开更多
关键词 焦平面 红外探测器 非制冷 双波段成像
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铁电型非制冷红外焦平面探测器的调制器设计 被引量：6
12
作者 吴新社 范乃华 +2 位作者 李龙 徐世春 蔡毅 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期333-336,共4页
从铁电型非制冷红外焦平面探测器逐行读出的工作机理和阿基米德螺旋线的定义出发,导出了多调制周期调制器叶片形状的设计公式,给出了调制器与探测器位置关系的设计实例,解决了调制器设计的核心问题。
关键词 调制器 阿基米德螺旋线 推扫 铁电型非制冷红外焦平面探测器
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混成式热释电非制冷红外焦平面探测器研究 被引量：3
13
作者 杨瑞宇 杨培志 +2 位作者 刘黎明 金惠松 太云见 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期591-593,共3页
热释电非制冷红外焦平面探测器在军民领域具有广阔的应用前景。为了实现探测器的国内工程化研制,采用混成式技术,成功研制了基于锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷材料,像元尺寸为35μm×35μm,列阵规模为320×240元的非制冷红外焦平面探... 热释电非制冷红外焦平面探测器在军民领域具有广阔的应用前景。为了实现探测器的国内工程化研制,采用混成式技术,成功研制了基于锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷材料,像元尺寸为35μm×35μm,列阵规模为320×240元的非制冷红外焦平面探测器。通过自主设计,研发的非制冷焦平面测试平台,得到了此器件的基本性能参数平均电压响应率1.1×105V/W,平均探测率5.6×107cm·Hz1/2·W-1,并实现了该探测器热成像。结合实际的研究工作,较为系统地介绍和讨论了热释电非制冷红外焦平面研制过程中各项关键技术。在器件光电响应测试数据分析的基础上,进一步提出下一阶段研究工作的重点和器件性能优化的方向。 展开更多
关键词 非制冷红外焦平面探测器 热释电 混成式 光电测试 成像演示 320×240
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MEMS技术在非制冷红外探测器中的应用 被引量：2
14
作者 阳启明 张剑铭 +2 位作者 杨道虹 徐晨 沈光地 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期27-30,34,共5页
随着微探测器的广泛应用,M E M S 技术因其微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等特点,被越来越多地应用于微探测器的制造工艺中,为该领域的研究提供了新途径。本文简要介绍了 MEMS 技术的工艺及其主要特点,并对 MEMS 技... 随着微探测器的广泛应用,M E M S 技术因其微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等特点,被越来越多地应用于微探测器的制造工艺中,为该领域的研究提供了新途径。本文简要介绍了 MEMS 技术的工艺及其主要特点,并对 MEMS 技术在非制冷红外探测器研制方面的应用作了比较详细的阐述。 展开更多
关键词 非制冷红外探测器 MEMS技术 工艺兼容性 制造工艺 集成 智能 新途径 领域 主要特点
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微机械非制冷红外热电堆探测器 被引量：3
15
作者 蔡小五 马斌 梁平治 《红外技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期34-38,共5页
近年来,非制冷红外探测器应用和开发一直是令人关注的焦点之一,详细介绍了几种现阶段流 行的非制冷热电堆探测器的工艺制作方法以及所用材料,并介绍了近几年来热电堆探测器的发展情况。
关键词 非制冷红外探测器 热电堆 微机械 工艺制作 焦点 阶段 发展情况 开发
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非制冷红外焦平面探测器封装技术研究进展 被引量：7
16
作者 王强 张有刚 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期837-842,共6页
目前,决定非制冷红外焦平面探测器成本和可靠性的主要因素之一是其真空封装技术水平。本文主要介绍了非制冷红外探测器封装技术的发展现状,详细说明了典型金属封装、陶瓷封装、晶圆级封装及像元级封装的基本结构和组装工艺,并指出了其... 目前,决定非制冷红外焦平面探测器成本和可靠性的主要因素之一是其真空封装技术水平。本文主要介绍了非制冷红外探测器封装技术的发展现状,详细说明了典型金属封装、陶瓷封装、晶圆级封装及像元级封装的基本结构和组装工艺,并指出了其优缺点和未来发展趋势。 展开更多
关键词 非制冷红外焦平探测器 金属封装 陶瓷封装 晶圆级封装 像元级封装
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非制冷红外探测器非均匀性的校正方法 被引量：3
17
作者 刘宇 吴志明 蒋亚东 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第5期59-61,64,共4页
两点温度定标校正算法是非制冷红外探测器的有效的非均匀性校正技术。根据焦平面特性和两点算法,提出一种采用两级存储结构的现场可编程门阵列实现途径:流水运算,采用分级存储校正系数和并行结构运算部件。仿真和试验证明:这种方法具有... 两点温度定标校正算法是非制冷红外探测器的有效的非均匀性校正技术。根据焦平面特性和两点算法,提出一种采用两级存储结构的现场可编程门阵列实现途径:流水运算,采用分级存储校正系数和并行结构运算部件。仿真和试验证明:这种方法具有高速、系数存储大容量、可扩展的特点,适合于大阵列非制冷红外焦平面的实时校正。 展开更多
关键词 非制冷红外探测器 非均匀性 两点校正 两级存储 现场可编程门阵列
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非制冷红外焦平面探测器热敏薄膜技术研究进展 被引量：3
18
作者 王成刚 宋广 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期927-929,共3页
近年来红外探测技术在军事和民用领域得到了迅速的发展,非制冷红外探测器以其低成本、小型化、非制冷等优势在红外探测系统发展中占据着重要的地位。本文总结了国内外非制冷红外探测器的发展现状,分析了两种主要的非制冷红外探测器技术... 近年来红外探测技术在军事和民用领域得到了迅速的发展,非制冷红外探测器以其低成本、小型化、非制冷等优势在红外探测系统发展中占据着重要的地位。本文总结了国内外非制冷红外探测器的发展现状,分析了两种主要的非制冷红外探测器技术路线的特点及差异,并给出了这两种技术路线后续发展趋势。 展开更多
关键词 非制冷红外探测器 氧化钒 非晶硅
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非制冷型热释电薄膜红外探测器的制备及应用 被引量：2
19
作者 刘少波 李艳秋 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期14-17,共4页
介绍了室温非制冷型热释电薄膜红外探测器的原理和优势。从热释电材料的选择及器件的结构设计等方面阐述了热释电薄膜红外探测器的制备技术和研究动向,并归纳了器件的主要应用领域。
关键词 热释电 薄膜 红外探测器 非制冷 性能参数
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一种用于非制冷红外探测器的高速比较器 被引量：1
20
作者 陈力颖 张博超 +1 位作者 李勇 徐微 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期57-62,70,共7页
为了提高红外探测器模数转换的速度与精度,设计了一种用于非制冷红外焦平面阵列探测器片上14位10 MSps逐次逼近型模数转换器的高速比较器。本比较器采用前置放大器、动态高速度锁存器和新型输出缓冲器的三联级结构,并通过输入、输出失... 为了提高红外探测器模数转换的速度与精度,设计了一种用于非制冷红外焦平面阵列探测器片上14位10 MSps逐次逼近型模数转换器的高速比较器。本比较器采用前置放大器、动态高速度锁存器和新型输出缓冲器的三联级结构,并通过输入、输出失调存储的方式对各级放大器进行失调电压消除,使比较器工作的速度与精度得到提高。结果表明:基于TSMC 0.18μm 1P6M工艺进行设计与仿真,在电源电压为5 V的情况下,该比较器的采样速率为200 MSps,失调电压为32.63 V,传输延时为259 ps,-3 dB带宽为1.11 GHz。该比较器相较于其他的设计,具有更小的失调电压以及传输延时,满足逐次逼近型模数转换器对其比较器速度与精度的要求。 展开更多
关键词 非制冷红外探测器 模数转换器 高速比较器 失调电压 非制冷
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