中波2048元长线列碲镉汞焦平面杜瓦组件

2048元碲镉汞焦平面由8个中波256×1元芯片和8个光伏信号硅读出电路模块交错排列组成,与8个微型滤光片以桥式结构直接耦合后封装在全金属微型杜瓦内,形成了中波2048元长线列碲镉汞红外探测器件组件.基本解决了2048元焦平面杜瓦组件的关键技术,即高均匀性和一致性的焦平面模块技术、高精度的拼接技术、高可靠性的模块及其封...     

180元长波碲镉汞线列光导探测器研制

本文报道了长波180元碲镉汞线列光导探测器的初步研制结果,较为详细地介绍了各步探测器制造工艺以及探测器性能的测试结果。最终得到的拼接和单片180元线列器件,其平均峰值探测率D_(xp)~*达2.0×10~(10)cmHz~(1/2)W~(-1),电串音小于5％,功耗小于150mW。     

超长线列碲镉汞红外探测器拼接方式对比分析

红外探测器以全天候观测的优势在天文观测、红外遥感等领域得到了广泛应用。随着航天应用对大视场、高分辨率探测的需求,线列红外探测器规模要求越来越大。由于探测器材料、硅读出电路加工工艺及固有热适配等因素限制,单片线列探测器规模远远不能满足应用需求,通过机械拼接方式制备超长线阵探测器成为一种可行手段。本文对航天工程对超长线列红外探测器拼接方式进行了对比分析,给出了各种常见拼接方式的特点及其适用性。     

超长线列红外探测器拼接结构

随着红外遥感技术的发展,航天各类应用对红外探测器阵列规模的需求已经超出了目前单模块探测器研制极限,需要通过光学或者机械拼接方法解决该问题。结合国内外先进的机械拼接技术,针对8模块超长线列拼接红外探测器研制,本文提出了拼接结构的4个设计要点和对探测器成像的影响,结合设计要点详细介绍拼接结构具体设计过程以及设计结果,最后给出拼接结构的测试方法以及一种非接触的平面度测试方法和测试结果。     

小型多元光导碲镉汞线列红外探测器组件

文章介绍了小型实用化长波光导碲镉汞线列红外探测器组件在华北光电技术研究所的发展近况，其制造技术和性能均得到显著的提高。     

长波红外碲镉汞探测器

1 引言 红外辐射最早是1800年英国的天文学家赫谢耳(W.Herschel)在研究太阳光谱的热效应时,用水银温度计测量各种颜色光的加热效果而发现的。1830年,L.Nobili利用塞贝克发现的温差电效应制成了“温差电型辐射探测器”;     

长波长线列碲镉汞焦平面器件拼接工艺研究

长波5000元长线列碲镉汞焦平面器件由5个长波1000元混成芯片在拼接基板上交错排列组成。本文采用拼接互连设备的正贴方法进行单模块与拼接基板的拼接,试验结果表明:该拼接方法的拼接位置精度在X和Y轴方向均小于8 μm,在Z轴方向小于15 μm,满足需求。     

长线列红外探测器组件冷台面结构设计

介绍了用于“高分五号”卫星全谱段光谱成像仪的红探测器组件冷台面结构设计,为满足卫星八年工作寿命要求,通过冷台面结构材料匹配和卸载槽设计,利用有限元仿真对结构进行分析,获得了低应力的冷台面结构,并根据探测组件在轨工作剖面,完成了开关机300次试验验证,探测器开关机寿命满足卫星要求。     

超长线列红外探测器杜瓦真空寿命评估方法

针对超长线列红外探测器杜瓦具有容积大、零部件种类多、材料放气源多,特别是集成式超长线列杜瓦与内充3 MPa高压氦气的直线脉管冷指封装集成等特点,基于材料解析放气及渗透理论,建立了超长线列杜瓦组件真空寿命评估模型,对分置式与集成式超长线列杜瓦的真空寿命进行了计算,其真空寿命预计值均可以达到2年。设计了一种杜瓦真空度在线监测结构对这两类杜瓦的真空度进行了实时监测,分置式及集成式杜瓦真空寿命预计值与实测值相对误差分别为5.8%和6.96%。因集成式杜瓦真空寿命估算较为困难,对其热负载通过制冷性能进行实验验证,其热负载2年后未发生明显变化。     

长波多元线列光导碲镉汞红外探测器实用化组件

本文报导探测器／微杜瓦，１．７５Ｗ／８０Ｋ分置式斯特林制冷机和大动态，低频，低噪音，低源阻集成前置放大器组成的全国产化工程化１６０元双排线列光导碲镉汞红外探测器组件和分置式斯特林制冷机制的１２０元单排线列光导碲镉汞红外探测器组件性能；简述组件芯片制造工艺，组件中探测器芯片，微杜瓦，网络电阻排，吸气剂，测温二极管和微型连接器间的组装技术；介绍组件机械耦合技术和总体联调技术。     

一种红外探测器冷头结构的设计优化

针对某红外探测器工作时冷头结构发生异常、热阻变大以致冷头芯片不到温的现象,开展了相关研究。采用Ansys有限元软件对该红外探测器的冷头结构进行了仿真分析,并结合分析结果对其进行了优化设计。通过仿真分析发现,优化后的冷头结构在保证探测器芯片低温应力与低温变形的情况下,可以显著降低冷头表面及冷头结构件的应力。按照优化后的冷头结构来装配三个新状态的红外探测器组件,并对其进行了1000次的老炼实验。结果表明,实验前后冷头的强度、探测器响应的非均匀性和盲元率等关键指标并未发生变化;优化后冷头结构的可靠性更高,有利于探测器的长期使用;优化方案合理。     

超长线列红外探测器组件的低温面形研究

随着红外焦平面探测器阵列规模的不断扩大,由多层结构低温热失配形变导致的杜瓦可靠性问题愈发突出,对焦面低温形变的定量化表征需求越来越迫切。基于超长线列红外焦平面探测器冷箱组件开展焦面低温形变研究,针对多层结构粘接造成的焦面低温形变进行了理论仿真。设计了一种探测器工作温度90 K下焦面低温形变的测试方法。对比分析面形测试结果与仿真计算,低温下焦面整体下移,但变形曲线呈拱形。仿真得出两边芯片向下凹约9.24■m,中间位置芯片向下凹1.36■m。实验得出两边芯片向下凹约40■m,中间位置芯片向下凹10■m。数据差异与仿真材料的参数设置有关。验证了仿真结果的合理性,可为超长线列探测器焦面多层结构设计提供参考依据。     

大面积光伏碲镉汞四象限探测器的设计考虑

介绍了ＣＯ２激光制导用大面积光伏碲镉汞四象限探测器的参数设计和工艺考虑，重点讨论了材料参数对器件主要性能参数的影响，得出ｐ型衬底浓度的最佳选择范围为（０．５～１．５）×１０１６ｃｍ－３。研制结果表明，探测器的各项性能参数均达到了设计指标要求。     

基于FPGA的星载HgCdTe探测器温控系统设计

大气主要温室气体检测仪采用HgCdTe探测器实现CO₂温室气体干涉光谱数据探测,HgCdTe探测器工作温度对探测器性能具有重要影响。针对HgCdTe探测器恒定低温下工作的需求,设计了温度采集电路与温控功率驱动电路,并以Actel公司反熔丝工艺FPGA作为主控单元, 结合PID算法,完成了星载HgCdTe探测器温控系统,实现了探测器在轨温度控制。实验及应用结果表明,控温精度优于0.5℃, 控温稳定性优于0.1℃/s,满足HgCdTe探测器在轨工作温度要求。     

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层(CdTe+ZnS)钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能.通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流.通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因.     

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe+ZnS）钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能．通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流．通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因．     

制冷焦平面探测器组件冷平台材料研究进展

红外焦平面探测器在航空、航天、军事等多个领域具有广泛应用。我国亟需发展大面阵、轻量化和高可靠性的红外焦平面探测器及其杜瓦组件。介绍了国内外红外探测器组件的冷平台材料选用情况,包括Fe-Ni膨胀合金、低膨胀高导热合金和新型陶瓷等。总结了红外焦平面探测器热失配应力的来源以及减小热失配应力的解决方案。最后给出了红外探测器研制过程中的冷平台材料选取建议以及在红外焦平面探测器组件发展趋势下需要重点研究的相关技术。     

线阵碲镉汞探测器致损单元反常响应机理研究

分别对p-i-n和n-i-p两种结构的硅基光电探测器的背面离子注入层进行激光退火处理,辐照功率分别为0.5、1、1.25和1.5J/cm~2。根据激光退火激活载流子模式计算了载流子激活率,获得了载流子浓度和接触电阻的变化量。通过对比器件的电学和光学性能,发现采用1.5J/cm~2的激光,离子注入方式得到的硼离子和磷离子的激活率达到75.0%和92.6%,使得p-i-n和n-i-p结构器件的背接触电阻分别从未退火的22.3Ω和15.89Ω降低至7.32Ω和7.63Ω,显著改善了硅基光电探测器的正向特性。在100mV反向偏压下激光退火至少降低了10%的暗电流,并增强p-i-n结构峰值处约1%的光谱响应和n-i-p结构峰值处约5%的光谱响应。 更多还原     

线阵碲镉汞探测器致损单元反常响应机理研究

用1064 nm皮秒脉冲激光辐照PV型线阵HgCdTe探测器,随着激光能量的增大,探测单元出现了不同程度的损伤,发现了致损单元的反常响应现象,致损单元响区蓝移,对波长为1064 nm的光响应灵敏度明显增强.结果表明:受损单元p型碲镉汞层出现汞析出现象后,受损光敏元碲镉汞材料组分和载流子浓度发生变化,pn结耗尽层宽度的变化导致pn结等效电阻变化,这是导致芯片损伤单元出现反常响应的主要因素.研究发现受损光敏元随着碲镉汞材料组分增大,碲镉汞材料能带禁带宽度增大,使探测器响区出现蓝移现象,这是损伤单元对波长为1064 nm激光响应更加灵敏的主要原因.     

一种高分辨率红外探测器组件的扰动抑制设计

随着空间遥感技术的快速发展,高分辨率的超大规模拼接类红外探测器的空间应用需求加大.但此类探测器组件的制冷机在工作时扰动明显,这会影响探测器的成像质量,因此需对该扰动进行抑制,以保证探测器组件的在轨工作状态.介绍了一种首次为超大规模红外探测器组件引入自身减振设计结构并验证有效的研究成果.项目根据获得的制冷机扰动测试结果,...