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适用于8-10微米红外波段的384×288矩阵元件光电探测器
摘要： 设计并制造了384×288元格式、间距25微米、长波灵敏度极限为0.5至约9.5微米的光敏阵列元件。根据开发的电路与拓扑结构，制作了384×288元、间距25微米的矩阵高速多路复用器，其工作模式时钟频率可达20MHz。该384×288元混合光电探测器（PD）采用25微米间距格式时，平均噪声等效温差（NETD）小于30mK，且工作元件数量超过97%。文中给出了利用微扫描系统降低图像帧缺陷像素和/或将帧格式提升至768×576的实例。研究表明：基于所开发PD的热成像通道在转换为768×576格式时，采用微扫描技术可使空间分辨率提升1.4倍（相同最小可分辨温差MRTD条件下），且0.44mrad-1频率下的MRTD从1.6K降至0.9K（相较于原始384×288格式）。
关键词： 多波段红外探测器、拓扑结构、微扫描、互补金属氧化物半导体、帧率、空间分辨率、分子束外延、格式、光电二极管、噪声等效温差、光子混合器件
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于碲镉汞的640×512中波红外光电探测器矩阵
摘要： 基于硅衬底上HgCdTe半导体固溶体的矩阵式光电敏感元件已设计并制造完成，该元件采用640×512元、25微米间距布局，长波灵敏度半高宽为5微米。根据所开发的方案与拓扑结构，制造了能确保高达10MHz时钟频率工作模式的640×512元、25微米间距矩阵多路复用器。通过铟凸点混合组装工艺，制成了640×512元、25微米间距的矩阵光电探测器。最佳探测器样品具有以下参数：平均NETD值<13毫开尔文，可用元件比例>99.5%。
关键词： SWaP（尺寸、重量和功率）、MBE（分子束外延）、MCT（碲镉汞）、光电探测器、FPA（焦平面阵列）、NETD（噪声等效温差）
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用带隙工程碲镉汞量子点涂覆硅读出电路的非制冷中波红外焦平面阵列
摘要： 中波红外（MWIR）波段（波长3微米至5微米）的主流光子探测器和焦平面阵列（FPA）采用单晶InSb与HgCdTe材料。这类探测器成本高昂，且需冷却至约80K-120K以抑制暗电流。胶体量子点（CQDs）能以低于单晶外延材料的制备成本，实现量子探测器的高速响应与探测率（D*）。本研究旨在利用商用硅读出集成电路（ROIC），开发基于HgCdTe三元合金半导体CQD的MWIR面阵传感器。首先合成了室温响应MWIR波段的溶液法制备HgCdTe CQD，并基于同种量子点（QDs）研制了10×10像素肖特基结光电二极管阵列，构建了适用于室温MWIR光电二极管的HgCdTe-Si界面。验证功能后，通过将HgCdTe CQD层与带直接注入输入电路的硅ROIC芯片异质集成，研制出320×256像素MWIR响应焦平面阵列（FPA）。该FPA采用自主开发的FPGA驱动单元运行，通过不同红外目标成像评估其作为低成本MWIR FPA的性能，在室温下实现了4K的NEΔT值。
关键词： FPA（焦平面阵列）、MWIR（中波红外）、CQD（量子点）、NEΔT（噪声等效温差）、HgCdTe（碲镉汞）
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2018年第33届微电子技术与器件研讨会(SBMicro) - 巴西本图贡萨尔维斯(2018年8月27日-8月31日)] 2018年第33届微电子技术与器件研讨会(SBMicro) - 长波红外焦平面阵列非均匀性校正与较高校准温度的关系
摘要： 众所周知，焦平面阵列（FPA）中的每个探测器都具有不同的响应度和偏移量。这些差异会产生一种特定类型的噪声——固定图案噪声（FPN）或空间噪声。在图像处理过程中，那些响应度偏差较大的像素被视为坏点，并将其数值从FPA中剔除。获取FPA中所有此类像素的信息是首个测试流程表征环节。然而，在进行坏点分析时，需要选择两个参考温度作为校准点，而这些温度会影响均匀性、噪声等效温差（NETD）和信号传递函数（SiTF）等重要参数。本研究将探讨较高校准温度对非均匀性校正（NUC）质量的影响。
关键词： 焦平面阵列、均匀性、信号传递函数、噪声等效温差、长波红外
更新于2025-09-04 15:30:14