高温超导红外探测器

本文描述了红外探测器用高温超导体的性能与制备,高温超导红外探测器的种类、特性、优越性及其制作,并且展望了高温超导红外探测器的应用前景。     

高温超导红外探测器综述

概述了高温超导红外探测器的优势,介绍了其探测机理及目前国内外探测器的发展方向,并简术字我们的研究近况。     

高性能高温超导红外探测器

选用高温超导体ＹＢＣＯ薄膜，利用集成微加工工艺，制成高温超导红外探测器。测得器件的等效噪声功率ＮＥＰ达到１０－１２Ｗ／Ｈｚ１／２，探测率Ｄ为１０９ｃｍＨｚ１／２／Ｗ，其中最好的器件性能为Ｄ＝１．８×１０１０ｃｍＨｚ１／２／Ｗ，表明这类探测器已进入实用阶段，成为红外探测技术发展的新方向之一。     

高温超导薄膜红外探测器初探

主要介绍用本实验室研制的YBa_2Cu_3O_(7-δ)高温超导薄膜制成几何形状不同的Bolometer实验芯片,采用低温恒温装置,进行了原理性实验,结果表明,几种超导Bolometer在液N_2温区都有明显的红外辐照响应,在给定的测试条件下,其灵敏度对蛇形、大桥、微桥芯片分别为6V/W、284V/W、1.1×10~4V/W。采用电调制和机械光调制,对不同结构测试系统,响应时间分别为2s和0.2(?)。     

高温超导薄膜红外探测器研究

文章对高温超导薄膜红外探测器进行了基本理论分析，给出了器件设计思想，并报导了用高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ薄膜制备的单元红外探测器，２×２阵列红外探测器的实验结果。在液氮温度下得到的最好结果是噪声等效功率ＮＥＰ（５００，１０，１）＝３．８×１０－１２ＷＨｚ－１／２，探测率Ｄ＊＝１．７×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１，响应度Ｒｖ＝３３１２ＶＷ－１。器件经过十多次的冷热循环，并在室温下保存一年以上。所得测量结果基本不变。     

高温超导红外探测器的研制

用在两种衬底(SrTiO_3和LaAlO_3)上生长的YBa_2Cu_3O_(7-x)。薄膜制成高灵敏的热敏型高温超导红外探测器。经500K标准黑体的测量,在10Hz调制频率时,以SrTiO_3为衬底的器件,D~*(500,10,1)达8.2×10~8cm·Hz~(1/2)/W,NEP(500,10,1)达1.6×10~(10)W/Hz~(1/2);以LaAlO_3为衬底的器件,NEP(500,10,1)达10~(-11)W/Hz~(1/2)。还测量并分析了D~*和NEP随频率的变化和噪声频谱。     

高温超导红外探测器的研制

采用高温超导薄膜YBaCuO和GdBaCuO研制超导红外探测器。将超导膜通过光刻湿法腐蚀成形后,用剥离技术制备金电极并合金化,热压焊接4根引线,超导芯片安装在抽空窗口为KRS-5的红外探测器杜瓦瓶中。77K超导红外探测器的测试性能为:NEP_(min)=1.6×1~(-9)W/Hz~(1/2),D_(bbmax)~*=4.15×10~7cmHz~(1/2)/W,R_(max)(500K)=136V/W,τ_(min)=8.8ms,λ_p=13.6μm。对超导器件的稳定性考察得出:微桥寿命最短,长桥次之,蛇形较长。一支蛇形器件经过数十次的冷热循环和电测试,寿命已超过5个月。     

量子响应高温超导薄膜红外探测器

基于超导探测器具有量子响应的实验论据，用量子理论导出高温超导薄膜探测器的，表明超导探测器的正比于超导薄膜长厚比的平方根，而与宽度无关。因此，采用超导薄膜（减小厚度），同时将薄膜光刻成弯曲线条或蛇形，增加其长度，将获得高Ｄ＊值的超导探测器。这是具有量子响应的超导探测器的重要结论。它为超导红外探测器的研制、设计提供了重要的理论依据。     

新型红外探测器

美国罗切斯特大学的科学家演示了一种新型（2～5μm）中红外探测器，具有比PN光敏二极管更低的暗电流和更高的工作温度。     

多元高温超导红外探测器的电极制备

介绍了多元高温超导探测器的电极制备，对电极制备过程中的几个关键问题进行了研究，确定了最佳工艺条件，制备出的电极质量良好，又保持了原超导膜的超导性。采用该电极结构制备了１２元高温超导探测器，已有较好的光电性能，初步验证了高温超导探测器。可应用于热成象。     

高温超导红外探测器的电极工艺探讨

介绍了高温超导红外探测器电极材料的选择和制备。选用先蒸、后蒸金，再合金化的电极工艺。芯片装配成器件后，器件性能稳定，膜层牢固，接触电阻小。     

星载红外探测器信噪比模型灵敏度分析

星载探测器的信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）决定预警卫星检测并识别弹道目标的能力,因此分析各因素对 SNR 的影响极具现实意义。首先分析了目标和背景辐射、探测器内部各种噪声产生的电子数,引出了基于电子数法的 SNR 计算模型;其次利用某些具体的性能参数、导弹尾焰辐射强度以及 MODTRAN 仿真的大气透过率和背景辐射亮度计算了不同类型探测器的 SNR 值,为后续SNR灵敏度分析奠定了基础;最后从目标与环境、焦平面和光学组件三个方面对SNR进行了较为全面的灵敏度分析,给出了SNR对模型因子的响应曲面,得到了SNR灵敏度分析的定量和定性结果。     

高温超导晶界结型红外探测器工作原理

提出了高温超导晶界结型红外探测器在液氮温区可能同时存在测辐射热和光致非平衡两种效应的工作原理,给出了两种效应的响应率计算式,并在实验上研制了性能指标较高的YBa_2Cu_3O_(7-x)红外探测器。     

美研发新型量子点红外探测器，灵敏度提高两倍

美国伦斯勒理工学院的研究人员开发出一种基于纳米技术的新型量子点红外探测器（QDIP）。这种以金为主要材料的新型元件可大幅度提高现有红外设备的成像素质，为下一代高清卫星相机和夜视设备的研发提供了可能。     

关于红外探测器灵敏度理论限的分析

本文参考有关文献对红外探测器灵敏度理论限,进行了系统的叙述。推导出探测器背景光子噪声限D~#_(BLIP)的表达式,分析了探测器达到背景噪声限的条件及光伏器件R_oA_d的重要性。进一步说明背景光子噪声并不是探测器灵敏度的最后极限。在相干探测中,信号光子噪声将是限制灵敏度的主要因素。信号光子噪声限的灵敏度较背景光子噪声限的灵敏度要高出几个数量级。在长波长的情况下,热噪声将是探测器灵敏度的主要限制。     

新型红外探测器致冷装置

一种名为热泵式(威留麦)致冷器的装置已经研究成功,它是一种可以致冷监控和目标捕获装置的多元红外探测器的小型装置,并已在一些机载和宇宙研究与发展工程项目中试飞,其中包括宇宙飞船红外天空测绘装置和改进的高级红外前视装置。这些应     

新型热色红外探测器

本文提出了一种新型热色红外探测器,给出了这种探测器的结构,工作原理、制作方法和应用领域。     

两种新型红外探测器

华北光电技术研究所近期研制成下述两种红外探测器: 1.碲锡铅异质结红外探测器 这是以碲锡铅晶体作衬底、用液相“异质结”外延技术制成的红外探测器。响应波长为8～12μm,适于室温目标的探测、成象。可应用于红外前视、医用热成象、遥感、跟踪、污染监控等方面。该器件的探测率D一般大于1×10~(10)cm·Hz 1/2/W,最高的D≥4～5×10~(10)cm·Hz 1/2/W;峰值波长λ_p≥10μm。经