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氧化钒薄膜材料及非制冷红外探测器微结构设计的研究1. 引言1.1 概述氧化钒薄膜材料及非制冷红外探测器微结构设计是当前光电领域中的研究热点之一。
红外技术具有在暗夜或复杂环境下实现目标探测和成像的能力，因此被广泛应用于军事安防、火灾监测、医学诊断等领域。
然而，传统的制冷红外探测器由于高成本、大尺寸以及复杂维护等问题限制了其在民用领域的普及。
非制冷红外探测器作为一种新型的探测技术，具有体积小、重量轻、无需制冷等优点，在红外领域有着广阔的应用前景。
1.2 研究背景在非制冷红外探测器中，氧化钒薄膜材料作为一种重要的敏感元件已经引起了广泛关注。
氧化钒薄膜具有良好的热电特性和纵横触发效应，可将红外辐射转化为电信号，并显示出快速响应、高灵敏度的特点。
然而，氧化钒薄膜在实际应用中面临着一些挑战，如制备工艺复杂、稳定性差等问题，因此对其进行深入研究和优化设计具有重要意义。
1.3 研究意义本文旨在探索氧化钒薄膜材料以及非制冷红外探测器微结构设计的相关研究，并揭示其在红外技术领域中的应用潜力和发展方向。
通过对氧化钒薄膜材料制备方法和物理性质的分析，可以为制备工艺的改进提供依据，并为其应用领域提供更广阔的空间。
同时，通过对非制冷红外探测器微结构要素及其优化设计进行研究，可以提高非制冷红外探测器的灵敏度和响应速度。
将氧化钒薄膜与非制冷红外探测器相结合，则可实现更高性能的红外成像系统。
我们希望本文能够为相关领域的研究人员提供有益参考，并促进氧化钒薄膜材料和非制冷红外探测器微结构设计技术的进一步发展。
2. 氧化钒薄膜材料研究2.1 氧化钒薄膜的制备方法氧化钒薄膜是一种重要的功能材料，在红外光电子器件中具有广泛的应用。
为了制备高质量的氧化钒薄膜，研究人员尝试了多种不同的制备方法。
一种常用的制备氧化钒薄膜的方法是物理气相沉积（PVD）。
在这个过程中，首先需要将高纯度的金属钒加热至其沸点，形成金属蒸汽。
然后，将基底材料放置在反应室中，并通过调节反应室内部的温度和压力来控制金属钒与基底之间的相互作用。
384×288非制冷红外探测器驱动电路设计O 引言
近年来，非制冷红外探测器以及由多个敏感单元构成的红外焦平面阵列在军事及民用领域受到越来越广泛的关注。
非制冷红外探测器工作于室温下，所以又称之为室温红外探测器。
与制冷型红外探测器相比，室温红外探测器最大的优点在于系统无需制冷器，可在常温下工作，在低成本、低功耗、小型化和可靠性等方面有明显的优势，且已显示出了巨大的市场潜力。
UFPA 是非制冷红外热成像系统的核心，决定了系统的性能参数和成像质
量。
为了进一步提高UFPA 的性能，除提高工艺水平外，还需设计高质量低噪声的驱动电路，使UFPA 处于最佳工作状态，以提高系统的成像品质。
1 UFPA 的结构及工作原理
本电路采用的384&TImes;288 像素非制冷红外焦平面器件为ULIS 公司生产的非晶硅微测辐射热计UL03191，其主要由一个二维微测辐射热计阵列(FPA)和一个内部集成的热电制冷器(17EC)组成，热电制冷器通过对焦平面温度的精确控制使焦平面获得稳定的工作温度。
ULO3191 壳体外形紧凑，其像感面面积为9．6 mm&TImes;7．2 mm，重量小于等于25 克，像元间距为。
第50卷第1期 V〇1.50 No.l红外与激光工程Infrared and Laser Engineering2021年1月Jan. 2021非制冷红外探测器研究进展（特邀）余黎静^3,唐利斌杨文运2,郝群”(1.北京理工大学光电学院信息光子技术工信部重点实验室，北京10008卜，2.昆明物理研究所，云南昆明650223;3.云南省先进光电材料与器件重点实验室，云南昆明650223)摘要：非制冷红外探测器由于无需制冷装置，能够工作在室温状态下，具有成本低、体积小、功耗低 等特点，在红外领域得到了广泛的应用。
在军事应用方面，非制冷型探测器的应用逐渐进入了之前制 冷型探测器的应用范围，大量应用在一些低成本的武器系统，甚至在一些应用领域取代了原来的非制 冷型探测器。
在民用领域方面，更表现出了其价格和使用方便的优势，在民用车载夜视、安防监控等应 用领域引起了广泛的兴趣和关注。
文中介绍了 Bolometer、热释电、热电堆等几种典型非制冷红外探测 器的工作原理，列举了目前已实现商业化应用的主要产品在国内外的情况，着重介绍了目前应用最广 泛的Bolometer器件主流产品的像元间距、阵列规格、性能及其封装发展的情况。
除了已实现商业化 应用的Bolometer、热释电、SO I二极管等探测器等产品，还详细介绍了一些非制冷探测新技术或新型 器件：比如超表面在增强某些波段吸收方面的应用，新材料的Bolometer探测器、双材料新型非制冷器 件、石墨烯、量子点、纳米线等光电探测技术的研究进展。
最后文章还对今后非制冷红外探测器的发展 趋势作了预测。
关键词：非制冷；红外探测器；热释电；Bolometer;封装中图分类号：TN215 文献标志码：A D O I：10.3788/IRLA20211013Research progress of uncooled infrared detectors(Invited)Yu Lijing1'2'3,Tang Libin1'2'3*,Yang Wenyun2,Hao Qun1*(1. The Laboratory of Photonics Information Technology, Ministry of Industry and Information Technology,School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2. Kunming Institute of Physics, Kunming 650223, China;3. Yunnan Key Laboratory of Advanced Photoelectric Materials & Devices, Kunming 650223, China)Abstract:Uncooled infrared detectors are widely used in the infrared field due to their low cost,small size,and low power consumption because they do not need the cooling device and can work at room temperature.In military application field,the uncooled detector has gradually entered the application domain of previous refrigerated detector,and has been widely used in some low-cost weapon systems,even replaced the original uncooled detectors in some application fields.In the civil field,it has shown its advantages in price and ease of use,and has aroused widespread interest and attention in civil in-vehicle night vision,security monitoring and other application field.The working theory of several typical uncooled infrared detectors such as Bolometer, pyroelectric,thermopile,etc.were introduced,and the status of the main products that have been commercialized at home and abroad was enumerated,the development of pixel pitch,array specifications,performance and收稿日期:2020-1卜24;修订日期:2020-12-08基金项目:国家重点研发计划（2019YFB2203404);云南省创新团队（2018HC020)packaging of mainstream bolometer devices was focused,which were currently the most widely used.In addition to the bolometer,pyroelectric,SOI diode and other products that had been commercialized,some new uncooled detection technologies or new detectors were introduced in detail:such as the application of metasurfaces in enhancing absorption in certain wavebands,the research progress of new materials bolometer,new bi-material uncooled devices,graphene,quantum dots,nanowires and other photoelectric detection technologies.Finally,the future development trend of u ncooled infrared detectors were predicted in the end of t he review. Key words:uncooled;infrared detector;pyroelectric;bolometer;package〇引言在红外系统中，红外探测器作为探测、识别目标 的关键，其主要作用是将人射的红外信号转化为可以 检测的电信号后进行输出。
陶瓷封装非制冷型红外探测器说明书陶瓷封装非制冷型红外探测器是一种新型的红外探测器，它采用陶瓷封装技术，具有高灵敏度、高性能和高稳定性等特点。
陶瓷封装非制冷型红外探测器在图像采集、红外夜视和监控等领域得到了广泛的应用，是一种非常优秀的红外探测器。
本文将围绕“陶瓷封装非制冷型红外探测器说明书”展开阐述，分步骤进行介绍。
第一步：产品概述陶瓷封装非制冷型红外探测器是一种基于红外探测技术的新型探测器，可以实现对红外光信号的高效采集和处理。
该产品采用了先进的陶瓷封装技术，可以有效地保护探测器内部的电路和元件，提供了稳定的工作环境。
该产品具有高灵敏度、高性能和高稳定性等优点，适用于多种领域的应用。
第二步：产品参数陶瓷封装非制冷型红外探测器的参数如下：1、探测范围：8~14um；2、分辨率：≤320×256；3、灵敏度：≤50mK；4、工作温度范围：-40℃~60℃；5、封装方式：陶瓷封装；6、接口类型：USB。
第三步：产品特点陶瓷封装非制冷型红外探测器具有以下特点：1、采用先进的陶瓷封装技术，保护探测器内部元件稳定可靠；2、具有高灵敏度和高分辨率的优点，可以准确地采集和处理红外光信号；3、工作温度范围广，适用于多种环境下的使用需求；4、USB接口方便快速连接，使用简单快捷。
第四步：使用说明使用陶瓷封装非制冷型红外探测器时，请遵循以下步骤：1、打开电源开关并连接USB接口；2、将探测器对准目标区域，确保与目标区域的距离合适；3、启动探测器软件，并进行图像采集和处理；4、操作完毕后，关闭软件并断开USB接口连接。
第五步：产品维护为了确保陶瓷封装非制冷型红外探测器的正常使用，应该注意以下维护事项：1、定期清洁探测器外部和接口处的灰尘和杂物；2、避免探测器长时间处于高温或低温环境下；3、避免探测器落地或被碰撞。
总体来说，陶瓷封装非制冷型红外探测器是一种非常优秀的红外探测器，具有高灵敏度、高性能和高稳定性等特点。
非制冷式红外探测器原理研究摘要：随着信息技术的发展，红外探测技术已经被广泛应用于军事、民用、科研等众多领域。
其中，非制冷红外焦平面探测器具有无需制冷、成本低、功耗小、重量轻、小型化、使用灵活方便等特点，是当前非制冷红外探测技术研究和应用的热点和重点。
自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体都会发出红外辐射，红外图像传感器则将探测到的红外辐射转变为人眼可见的图像信息。
红外成像技术涵盖了红外光学、材料科学、电子学、机械工程技术、集成电路技术、图像处理算法等诸多技术，红外成像装置的核心为红外焦平面探测器。
非制冷红外焦平面探测器的工作原理是利用红外辐射的热效应，由红外吸收材料将红外辐射能转换成热能，引起敏感元件温度上升。
敏感元件的某个物理参数随之发生变化，再通过所设计的某种转换机制转换为电信号或可见光信号，以实现对物体的探测。
非制冷红外焦平面探测器分为五大类：热释电型、热电堆型、二极管型、热敏电阻型热电容型。
本文对前四种红外探测器的工作原理进行了详细阐述，并且对每种红外焦平面探测器的关键技术例如读出电路IC技术进行了详细探究，总结了不同类型探测器的优缺点。
关键词：红外探测技术；非制冷红外焦平面探测器；读出电路；敏感元件第一章绪论1.1研究背景及课题意义随着科学技术的飞速发展以及信息社会的到来，各行各业甚至人类日常生活对信息的获取需求与日俱增。
与制冷红外成像系统相比，非制冷红外成像系统可在室温工作，省掉了昂贵且笨重的制冷设备，从而大大减小了系统的体积、成本和功耗；此外还可提供更宽的地频谱响应和更长的工作时间。
国外机构已经为军事用户提供了大量成本低、可靠性更高的高灵敏非制冷红外成像仪。
同众多高新技术一样，红外技术也是由于军事的强烈需求牵引而得以迅速发展的。
红外成像系统可装备各类战术和战略武器，常用于红外预警、侦查、跟踪、导航、夜视、大地测绘和精确制导，是电子战、信息战中获取信息的主要技术之一。
与其他探测方式不同的是，红外探测属于被动探测系统，探测系统并不主动向目标发射探测信号，相反只是通过接受目标红外辐射来完成识别任务。
非制冷红外探测器制作工艺一、衬底准备衬底准备是非制冷红外探测器制作的第一步，其目的是为后续的薄膜沉积提供良好的基础。
这一阶段主要包括以下几个步骤：1.衬底清洗：使用各种清洗方法去除衬底表面的杂质和污染物，确保其表面干净、平整。
2.衬底处理：根据后续工艺需求，对衬底进行适当的处理，如抛光、研磨等，以提高其表面质量。
3.衬底预处理：通过表面改性、涂覆等方式，增强衬底与后续薄膜的结合力。
二、薄膜沉积薄膜沉积是制作非制冷红外探测器的关键环节，涉及到敏感材料、读出电路等多个组件的制备。
这一阶段的主要步骤如下：1.敏感材料沉积：根据设计要求，选择合适的敏感材料（如热敏材料、光电材料等），通过物理或化学方法将其沉积在衬底上。
2.读出电路制备：在衬底上沉积和加工出相应的读出电路，用于探测和传输信号。
3.其他组件制备：根据需要，制备其他辅助组件，如电极、接触点等。
4.薄膜质量检测：通过各种检测手段，确保所制备的薄膜质量符合要求。
三、光刻与刻蚀光刻与刻蚀是非制冷红外探测器制作中实现图形转移的关键技术。
这一阶段主要包括以下步骤：1.光刻准备：对衬底进行涂胶，选择合适的光刻胶，确保与后续刻蚀的兼容性。
2.光刻：将设计好的图形通过曝光的方式转移到光刻胶上。
3.刻蚀：根据光刻后的图案，对衬底进行刻蚀，形成所需的图形结构。
4.去胶：去除残留在衬底上的光刻胶，为后续加工做准备。
四、测试与封装在完成上述工艺步骤后，需要对非制冷红外探测器进行测试和封装，以确保其性能和可靠性。
这一阶段主要包括以下步骤：1.性能测试：对探测器进行各种性能测试，如响应速度、探测率等，确保其达到设计要求。
2.封装保护：对探测器进行适当的封装保护，以防止外界环境对其性能的影响。
常用的封装材料包括陶瓷、金属等。
3.老化与校准：在一定的温度和湿度条件下，对探测器进行长时间的老化处理，以充分暴露潜在问题并采取相应措施进行优化改进。
同时，通过校准手段对探测器的性能进行标定和调整，以确保其在应用中的准确性。
1 用于军事和科研领域的制冷型红外探测器发展情况适用于制冷型红外单色探测器的主流材料是InSb和碲镉汞。
InSb中波红外探测器技术相对成熟，比较容易做成低成本、大面积、均匀性好、高性能的探测器阵列。
但它也存在如工作温度不能提高等一些缺点。
适用于多波长探测的低温红外探测器的材料一般有三种，包括碲镉汞（HgCdTe）、量子阱（QWIPs）和Ⅱ类超晶格。
表6：制冷型红外探测器敏感材料对比敏感材料技术特点锑化铟技术成熟，成本较低，只能用于单色制冷红外探测器，军民大量应用，尤其以红外空空导弹为多。
碲镉汞通过改变镉的组份，可以精确的控制碲镉汞材料的禁带宽度，覆盖短波、中波和长波红外。
但是由于微小的组分偏差就会引起很大的带隙变化，其材料的稳定性、抗辐射特性和均匀性都相对较差，所以成品率较低，成本非常高。
量子阱生长技术成熟，并且生长面型均匀，受控性好；价格低廉、产量大、热稳定性高。
但其结构特殊性使得正入射光无法很好地被探测器吸收，致使量子阱探测器的量子效率并不理想。
Ⅱ类超晶格拥有较高的探测灵敏度，几乎可以与碲镉汞相媲美。
隧穿电流和暗电流均较小，对工作温度的要求相对宽松。
提高性能、缩小体积和降低成本是目前碲镉汞探测器的三大研究方向。
国内研究碲镉汞红外探测器的单位主要包括昆明物理研究所、高德红外。
昆明物理所从2006年就开始着手碲镉汞中波红外探测器的研发工作，并于2010年实现了量产。
2015年，昆明物理研究所量产的640×512中波红外探测器实现了在温度为110K，NETD为19.7mK，有效像元率为99.33%的技术指标，标志着我国中波探测器性能指标基本达到同一时期发达国家的技术水平。
据高德红外子公司高芯科技官网显示，该公司研制了国内最新款制冷型碲镉汞中波红外探测器CB12M MWIR，其面阵规格为1280×1024，像元尺寸为12μm，NETD小于20Mk（F2/F4）。
技术指标达到国内外顶尖水平。
1 概非制冷探测器技术发展.doc况自上世纪90年代，非制冷凝视型红外热像仪迅速进入应用市场。
这种热像仪与制冷型凝视红外热像仪相比，虽然在温度分辨率等灵敏度方面还有很大差距，但具有一些突出的优点：不需制冷，成本低、功耗小、重量轻、小型化、启动快、使用方便、灵活、消费比高。
至今，非制冷红外焦平面阵列(FPA)技术已由小规模发展到中、大规模320×320和640×480阵列，在未来的几年内有望获得超大规模的1024×1024非制冷焦平面阵列（F PA）。
像素尺寸也由50μm减小到25μm，使焦平面灵敏度进一步提高。
这种非制冷红外成像系统在军用和民用领域应用越来越广泛，部分型号产品已装备部队，尤其在轻武器（枪械）瞄准具、驾驶员视力增强器、单兵头盔式观瞄、手持式（便携）热像仪等轻武器，以及部分导弹的红外成像末制导等方面，非致冷热像仪在近年内有望部分取代价格高、可靠性差、体积大而又笨重的制冷型热成像系统。
2 现状1978年美国Texas Instruments在世界上首次研制成功第一个非制冷红外热像仪系统，主要红外材料为α-Si（非晶硅）与BST(钛酸锶钡)。
1983年美国Honeywell开始研制室温下的热探测器，使用了硅微型机械加工技术，使热隔离性提高，成本降低。
1990-1994年美国很多公司从Honeywell获技术转让，使以VOx（氧化钒）为探测材料的非制冷探测器得到了迅速广泛发展。
VOx材料具有较高的热电阻系数，目前世界上性能最好的非制冷探测器就是采用VOx材料制备的，主要采用8~14μm波段3 20×240和160×120元的非制冷FPA器件，其结构按部件功能模块化（诸如，光学模块、FPA组件模块、信号读出处理电路模块和显示模块）。
目前市场上有热像仪整机产品，也有各种功能模块单独出售，供用户选用。
3 国外主要几家公司研制生产状况目前，国际上美国、法国、英国和日本的非制冷红外探测器研制生产水平居世界领先水平。
英国的公司主要是BAE公司，正在研制生产PST-锆钛酸铅和BST-钛酸锶钡混合结构的热释电型陶瓷探测器，单元式结构的正在研制。
日本的主要有三菱公司，正在研发的主要有Si P/N结型和YBaCuO电阻型热探测器两种，规格均为320×240，像元素尺寸均为40μm，在f/1条件下，Si P/N结型FPA 的NETD（噪声等效温差）优于120mK，YBaCuO电阻型FPA的NETD优于80mK。
日本电气公司主要从事VOx电阻型探测器研究，最新报道320×240 FPA像素尺寸为3 7μm，热响应时间为12ms，填充因子为72%，其热像仪的NETD为100mK（f/1,60H z）。
美陆军在“未来战斗系统”使用和部署三种第三代热像仪：第一种是采用制冷型探测器，具有较大的焦平面阵列（1024×1024或2048×2048），扩大目标探测器范围和提高灵敏度，并能在中波和长波波段工作，采用多光谱红外探测器，兼备在冷背景中识别目标和穿透烟雾的能力。
这种热像仪将装备那些将来优先发展的作战平台，如计划于2008年开始生产，将用于代替现役“艾布拉姆斯”坦克、“布雷德利”步战车的陆军“未来战车系统”。
第二种是非制冷型第二代高性能单色探测器，凝视型FPA（1024×1024），可装备美陆军未来的无人驾驶车辆；第三种是非制冷、体积小、成本低的多光谱、凝视型FP A的探测器，用于微型无人驾驶车辆或未来的侦察监视器材，还将代替现役夜视头盔的微光增强管。
美陆军的“未来”宇宙战士传感器将应用这种具有全天候观测功能的轻型热像仪。
表1部份国外典型非制冷红外探测器性能4 国内主要几家公司研制生产状况1995年，中科院长春光学精密机械研究所采用微机械加工技术研制成低成本线列3 2元、128元硅微测热辐射计阵列，NETD为300mK，存储时间为1ms。
2000年12月，中科院上海技术物理研究所采用新工艺制成的钛酸锶钡铁电薄膜材料性能通过鉴定达到国际领先水平，与美国TI公司演示的第一代非制冷探测器所用材料相同。
我国在非制冷红外热像仪方面的研发集中在部分高等院校和研究所。
从事经营非制冷红外热像仪的公司大部分只停留在一些外围设备和开发软件的业务上，最核心的机芯部分均系国外进口。
表2部分国产非制冷红外热像仪产品性能红外技术发展史（制冷与非制冷红外探测器）在过去的50多年里，近红外光谱仪经历了如下几个发展阶段：★第一台近红外光谱仪的分光系统（50年代后期）是滤光片分光系统，测量样品必须预先干燥，使其水分含量小于15%，然后样品经磨碎，使其粒径小于1毫米，并装样品池。
此类仪器只能在单一或少数几个波长下测定（非连续波长），灵活性差，而且波长稳定性、重现性差，如样品的基体发生变化，往往会引起较大的测量误差！“滤光片”被称为第一代分光技术。
★70年代中期至80年代，光栅扫描分光系统开始应用，但存在以下不足：扫描速度慢、波长重现性差，内部移动部件多。
此类仪器最大的弱点是光栅或反光镜的机械轴长时间连续使用容易磨损，影响波长的精度和重现性，不适合作为过程分析仪器使用。
“光栅”被称为第二代分光技术。
★80年代中后期至90年代中前期，应用“傅立叶变换”分光系统，但是由于干涉计中动镜的存在，仪器的在线可靠性受到限制，特别是对仪器的使用和放置环境有严格要求，比如室温、湿度、杂散光、震动等。
“傅立叶变换”被称为第三代分光技术。
★90年代中期，开始有了应用二极管阵列技术的近红外光谱仪，这种近红外光谱仪采用固定光栅扫描方式，仪器的波长范围和分辨率有限，波长通常不超过1750nm。
由于该波段检测到的主要是样品的三级和四级倍频，样品的摩尔吸收系数较低，因而需要的光程往往较长。
“二极管阵列”被称为第四代分光技术。
★90年代末，来自航天技术的“声光可调滤光器”（缩写为AOTF）技术的问世，被认为是“90年代近红外光谱仪最突出的进展”， AOTF是利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件，与通常的单色器相比，采用声光调制即通过超声射频的变化实现光谱扫描，光学系统无移动性部件，波长切换快、重现性好，程序化的波长控制使得这种仪器的应用具有更大的灵活性，尤其是外部防尘和内置的温、湿度集成控制装置，大大提高了仪器的环境适应性，加之全固态集成设计产生优异的避震性能，使其近年来在工业在线和现场（室外）分析中得到越来越广泛的应用。
非制冷红外技术发展现状（上）尤海平(2005.11.17)在夜视领域，红外探测器是热成像系统的核心，主要分为两类：制冷型（基于光子探测）和非制冷型（基于热探测）。
尽管前者（或者为光电探测器，或者为光伏器件）被认为是实际应用中最佳的红外热探测技术，但它们的制造和使用成本较高。
不过，近年来非制冷红外探测器获得了长足发展。
与制冷红外探测器相比，非制冷红外探测器不需要在系统中安装制冷装置，因此尺寸较小、重量较轻且功耗较低。
此外，它们与制冷型光子探测器相比可提供更宽的频谱响应和更长的工作时间。
因此，非制冷技术能为军事用户提供成本更低、可靠性更高的高灵敏传感器。
换句话说，它们能更廉价地进行采购和使用，这是其吸引人的地方。
不幸的是，非制冷红外探测器在灵敏度方面至今无法满足所有军事应用的要求，因此其应用仍然存在一定限制。
不过，随着更多的投资涌向该技术领域，这种情况无疑会发生改变。
在不以远距离应用为主的场合，非制冷红外技术的应用正日趋广泛。
这方面的最好例子是许多国家准备发展的综合"未来士兵系统"，夜视能力是其基本要求，此时成本、重量和功耗显得格外重要。
工作原理红外探测器产生的输出信号依赖于进入其作用区域的辐射总量。
热（非制冷红外）探测器将入射辐射转换为热，而这将导致探测器元件温度升高。
温度的变化随后将转换为可被放大和显示的电信号。
热探测器能响应较宽范围的波长，而且不同波长的响应能力没有明显差异，同时在室温下具有足够高的灵敏度，可以满足成像要求。
红外频谱覆盖0.7～14 m，并被分为短波红外（也称为近红外，覆盖0.7～3 m 波段）、中波红外（覆盖3～5 m）和长波红外（也称远红外，覆盖5～14 m），不过大多数长波红外探测器覆盖8～12 m。
非制冷红外探测器有三种类型："测辐射热计，它测量电阻随温度的变化；"热电（或铁电）探测器，测量自发电子偏振随温度的变化；"热电堆，测量电动势随温度的变化（这就是众所周知的塞贝克效应或热电效应）。
在这三种探测器中，测辐射热计探测器由于与CMOS（互补型金属氧化物半导体）技术兼容而成为应用最广泛的非制冷红外探测器。
这种探测器可以单片方式与标准CMOS电路集成，因此生产成本较低。
它还允许使用超大规模集成技术实现"有源像素"结构，这种结构可以在一块芯片上集成摄像机的所有功能。
为了成为热成像摄像机的一部分，单独的红外探测器（包括制冷型或非制冷型）通常以集群成所谓的焦平面阵列（FPA），不过在特定的应用中也可以制成线阵。
每个探测器提供一个探测像素，组成阵列的像素越多，所形成的图像越清晰（且越精确）。
除了红外探测器或焦平面阵列外，热成像摄像机还需要电源、信号处理器、各种光学子部件以及视频监视器系统。
现有的热成像摄像机的用途多种多样，例如机载应用中的前视红外系统（或者装在吊舱中，或者成为传感器转塔有效负载的一部分）、装甲战车和海军导弹系统用的火控系统、单兵或班组武器的瞄准镜以及导弹寻的器等。
非制冷红外探测器目前的应用范围主要有监视、轻型头盔瞄准具、灵巧弹药、武器瞄准具、无人值守地面传感器和导弹/灵巧炸弹寻的器等。
对非制冷技术的进一步发展要求可以概括为更高的灵敏度、更小的像素尺寸和更大阵列（目标是640×480元或更大）。
此外，这类热像仪还需要提高温度稳定性、降低光学系统成本和减小功耗。
这些需求的不同组合将导致更轻、更紧凑且生产成本更低的设计。
在美国，陆军通信-电子司令部夜视与电子传感器局和国防高级研究计划局（DARPA）合作研究非制冷技术。
主要有三家公司--BAE系统公司北美分公司、DRS技术公司和雷西昂公司从事军用非制冷微测辐射热计研究工作，其中DRS 公司曾兼并了得克萨斯仪器公司、休斯公司和波音公司的红外业务。
红外焦平面阵列技术的发展现状与趋势慧聪网2005年9月16日10时51分信息来源：中采网2未来的发展趋势上面已叙述了进入二十一世纪以来红外焦平面技术的发展现状与趋势，2010年时的红外焦平面阵列技术发展将是人们十分关注的课题，那么2010年时红外焦平面阵列技术的发展将是什么结果呢？目前先进的红外焦平面阵列技术正处在从第二代向第三代更为先进的阵列技术发展的转变时期。
