紅外探測器是氣體紅外成像檢測儀的核心器件，是探測、識別和分析VOCs氣體泄漏的關(guān)鍵。根據(jù)工作溫度，紅外探測器可分為制冷型紅外探測器和非制冷型紅外探測器。制冷型紅外探測器根據(jù)其傳感器材料又可細(xì)分多個(gè)類別，那么制冷型紅外探測器有哪幾種類型？下面就大家介紹一下關(guān)于“制冷型紅外探測器分類”。
制冷型紅外探測器分類
制冷型紅外探測器按照MEMS傳感器材料的不同可細(xì)分為碲鎘汞探測器、銻化銦探測器、量子阱探測器、二類超晶格探測器等。
碲鎘汞紅外探測器
碲鎘汞紅外探測器采用的紅外半導(dǎo)體材料為碲鎘汞，通過調(diào)節(jié)Cd組分變化，波長可完全覆蓋短波、中波、長波和甚長波等整個(gè)紅外波段。
優(yōu)點(diǎn)：電子有效質(zhì)量小而本征載流子濃度低，吸收系數(shù)大，量子效率高，因而制成的探測器噪聲低，探測率高。
缺點(diǎn)：碲、鎘、汞三種材料是通過離子鍵結(jié)合的方式連接的，其相互作用力小。構(gòu)成元素汞非常不穩(wěn)定，容易從碲鎘汞材料中逸出從而造成材料的缺陷、材料的不均勻以及器件性能的不均勻，在長波應(yīng)用時(shí)尤其突出。
銻化銦探測器：
銻化銦探測器屬于本征吸收，其材料量子效率和響應(yīng)率高。熱靈敏度與圖像質(zhì)量都較高，目前已成為重要的中波紅外探測器之一。
量子阱紅外探測器：
量子阱紅外探測器因其構(gòu)成材料在能帶結(jié)構(gòu)上構(gòu)成的電子或空穴勢阱而得名。外來光子引起的電子或空穴躍遷屬于子帶間躍遷，在外加電場的作用下載流子被收集形成光電流。
優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)成元素Ga、As與Al、As之間是共價(jià)鍵結(jié)合，互作用力大，材料牢固穩(wěn)定，可耐受天基高能離子輻射，適于制備天基紅外探測器。
缺點(diǎn)：量子阱紅外探測器量子效率低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于碲鎘汞材料，在相同的積分時(shí)間和光學(xué)系統(tǒng)條件下，量子阱長波紅外探測器性能比碲鎘汞長波紅外探測器低。
另外量子阱紅外探測器為了提高了制冷要求，會相應(yīng)地增加系統(tǒng)的功耗、縮短制冷機(jī)的壽命。
二類超晶格探測器：
二類超晶主要應(yīng)用于高性能紅外焦平面成像陣列制造中。二類超晶紅外探測器具有穿透性強(qiáng)、抗干擾性強(qiáng)、全天候工作等優(yōu)點(diǎn)。紅外焦平面成像陣列，可使整個(gè)視場內(nèi)景物的每一個(gè)像元與一個(gè)敏感元相對應(yīng)，光電轉(zhuǎn)換效率更高。
與碲鎘汞紅外探測器相比，二類超晶格的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：
一、二類超晶格材料的電子有效質(zhì)量大，在長波范圍約為碲鎘汞的3倍，尤其在甚長波，隨著波長增長，碲鎘汞的電子有效質(zhì)量變小，而二類超晶格材料的電子有效質(zhì)量卻不變。由此決定了二類超晶格探測器帶間隧穿電流小，器件暗電流小。
二、通過應(yīng)變對能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用，能有效降低俄歇復(fù)合，提高載流子有效壽命，提高器件性能。
三、二類超晶格材料構(gòu)成元素之間化學(xué)鍵強(qiáng)，材料穩(wěn)定性好，對工藝的要求大大降低，器件產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢明顯。
以上是對幾種制冷型紅外探測器分類的介紹，希望對您有所幫助。
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