下载文档原格式
红外微波三鉴探测器全面解读：工作原理、基本特点及安装位置红外微波三鉴探测器，“三鉴”其实指的是三种技术，红外主导、微波辅助、单片机智能处理。
一般用在室内防盗报警，分为普通型和防爆型两种。
三鉴探测器的工作原理：微处理器信号分析技术是在微处理器中使用计算机芯片，计算机芯片以各种形式的确认模式存储以识别入侵，研究人员已经选择了数以万计的模拟入侵信号，将它们存储在计算机芯片中，并对它们进行编程。
当探测器检测到触发红外和微波探测器的任何信号时，对其进行数字转换并传输到微处理器。
在微处理器中，将这些信号与存储在单片计算机中的入侵者信号文件进行比较。
如果存储在单片机信号文件中的信号与已建立的入侵者信号程序一致，微处理器在判断后就会给出报警信号，否则就不会发出报警。
基本特点：1、超强抗干扰，有效抵抗来自太阳光、射频、照明强光等因素干扰2、智能防护，采用四元被动红外探测，双效屏蔽滤光系统、模糊逻辑分析技术3、寿命持久，可稳定运行5年以上4、适用于各种大型厂矿、油田、养殖场所、露天仓库防范监控，对于家居防盗可实现更合理的侵入室内前报警功能。
三鉴探测器安装注意原则：1、覆盖区域内的大型金属反射物体会影响微波探测的覆盖范围2、建议避免将其安装在气流强的室内或高压电线的附近3、如果在同一房间内或同一扇墙壁的两边安装2个探测器，它们不可相向放置，且之间应相距至少2 m4、为了能在高温条件下达到较佳工作性能，将探测器瞄准保护区域中凉的地方5、将探测器安装在牢固稳定的平面上，且其高度能形成对保护区域较大的覆盖，在一定的高度上，增大垂直角度会增大覆盖范围6、不要将三鉴探测器安装在由于环境干扰连续不停地或断断续续地报警的地方以上就是对于三鉴探测器的介绍了，如果您还有其他问题欢迎留言讨论哦~。
〈综述与评论〉红外成像技术中的9个问题蔡毅1,2，王岭雪2（1.中国兵器科学研究院，北京 100089；2.北京理工大学光电学院，“光电成像技术与系统”教育部重点实验室，北京 100081）摘要：讨论了与红外成像技术密切相关的9个问题：红外/热成像仪工作波段的选择、三代红外/热成像技术的一般性区别、5种扫描成像模式的比较、国外第二代红外成像技术的特点、长波红外扫描型与中波红外凝视型焦平面探测器综合性能的比较、制冷和非制冷热成像技术的比较、非制冷红外焦平面探测器技术的比较、探测元尺寸与探测器规模、红外成像技术发展“代”的双重含义。
关键词：红外成像；热成像；红外焦平面探测器；扫描成像；凝视成像中图分类号：TN216 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2013)11-0671-12Nine Issues Associated with Infrared Imaging TechnologyCAI Yi1,2，WANG Ling-xue2(1.Academy of ordnance science，Beijing 100089，China；2.Key Laboratory of Photoelectric Imaging Technology and System，Beijing Institute of Technology，Beijing 100081，China)Abstract：Nine fundamental issues associated with infrared imaging technology were discussed: choice of work waveband of infrared/thermal imager, common differences of three generation infrared/thermal imaging, five scanning imaging patterns, characteristics of the second generation infrared imaging, LWIR scanning imaging and MWIR staring imaging, cooled and uncooled infrared imaging, comparison of uncooled FPA detectors, detector element size and detector array format, double meaning of the generation of infrared imaging.Key words：infrared imaging，thermal imaging，infrared focal plane array detector，scanning imaging，staring imaging0引言迄今为止国际上已经发展了三代红外探测器和红外成像技术。
红外探测器1 红外探测器应用发展红外探测器由于诸多特点在军用和民用领域都取得了广泛的应用，红外探测器在红外系统中起着至关重要的作用。
简述国内外红外探测器部分最新的研究成果和动态，关于红外成像技术发展，讨论红红外探测器应用中的一些新技术、发展重点和难点，对以后一段时期内的红外探测器发展及其市场前景进行展望。
2 红外探测器应用背景红外探测器具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点，在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用。
在军事上，包括对军事目标的搜索、观瞄、侦察、探测、识别与跟踪；对远、中、近程军事目标的监视、告警、预警与跟踪；红外探测器的精确制导；武器平台的驾驶、导航；探测隐身武器系统，进行光电对抗等。
在民用领域，在工业、遥感、医学、消费电子、测试计量和科学研究等许多方面也得到广泛应用。
目前国外红外成像器件已发展到了智能灵巧型的第四代，在光电材料、生产工艺及系统应用等方面都取得了丰硕的成果，但是国内红外相关技术研究与生产起步较晚，并且受工业基础制约，发展远滞后于国外，而市场需求却持续强劲，无论在军用还是民用领域都有巨大的发展空间。
3 红外探测器现状分析从第一代红外探测器至今已有40余年历史，按照其特点可分为四代：第一代（1970s-80s）主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像；第二代（1990s-2000s）是以4×288为代表的扫描型焦平面；第三代是凝视型焦平面；目前正在发展的可称为第四代，以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型系统级芯片为主要特点，具有高性能数字信号处理功能，甚至具备单片多波段融合探测与识别能力。
在红外探测器发展过程中，新材料、新工艺、新器件、新方法不断涌现，按工作环境可分为致冷型和非致冷型两大类。
3.1 高性能致冷型红外探测器此类器件需要在低温下（77K）工作，相比非致冷器件成像质量优异、探测灵敏度高，通常又可分为传统型和量子阱焦平面探测器。
第５１卷 第４期 激光与红外Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４ ２０２１年４月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＡｐｒｉｌ，２０２１ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２１）０４ ０４０４ １１·综述与评论·红外探测ＩＩ类超晶格技术概述（一）尚林涛，王 静，邢伟荣，刘 铭，申 晨，周 朋（华北光电技术研究所，北京１０００１５）摘 要：本文简单归纳总结了红外探测ＩＩ类超晶格材料的发展历史、基本理论、相比ＭＣＴ材料的优势和材料的基本结构。
通过设计６１?系超晶格材料适当的层厚和不同层间应力匹配的界面可以构筑灵活合理的能带结构，打开设计各种符合器件性能要求的新材料结构的可能性（如各种同质结ｐ ｉ ｎ结构，双异质结ＤＨ、异质结Ｗ、Ｍ、Ｎ、ＢＩＲＤ、ＣＢＩＲＤ、ｐ π Ｍ Ｎ、ｐＢｉＢｎ、ｎＢｎ、ＸＢｐ、ｐＭｐ等结构），还可以在一个焦平面阵列（ＦＰＡ）像元上集成吸收层堆栈实现集成多色／多带探测。
Ｔ２ＳＬ探测器可以满足实现大面阵、高温工作、高性能、多带／多色探测的第三代红外探测器需求，尤其在长波红外（ＬＷＩＲ）和甚长波红外（ＶＬＷＩＲ）及双色／多带探测上可以替代ＭＣＴ。
关键词：ＩＩ类超晶格；Ｔｙｐｅ ＩＩ；Ｔ２ＳＬ；ＳＬＳ；材料结构中图分类号：ＴＮ２１５ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２１．０４．００２Ｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｙｐｅ ＩＩｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｉ）ＳＨＡＮＧＬｉｎ ｔａｏ，ＷＡＮＧＪｉｎｇ，ＸＩＮＧＷｅｉ ｒｏｎｇ，ＬＩＵＭｉｎｇ，ＳＨＥＮＣｈｅｎ，ＺＨＯＵＰｅｎｇ（ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙ，ｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｖｅｒＭＣＴｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃ ｔｉｏｎｔｙｐｅ ＩＩｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎ６ １?ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓｓｙｓｔｅｍｏｆａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｔｒｅｓｓｂｅｔｗｅｅｎｌａｙｅｒｓｃａｎｂｕｉｌｄｆｌｅｘｉｂｌｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｂａｎｄｓｔｒｕｃ ｔｕｒｅ，ｏｐｅｎｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｄｅｓｉｇｎｉｎｇｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｈａｔｃｏｎｆｏｒｍｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ（ｓｕｃｈａｓａｖａｒｉｅｔｙｏｆｈｏｍｏｊｕｎｃｔｉｏｎｐ ｉ ｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｄｏｕｂｌｅｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎＤＨ，ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎＷ，Ｍ，Ｎ，ＢＩＲＤ，ＣＢＩＲＤ，ｐ π Ｍ Ｎ，ｐＢｉＢｎ，ｎＢｎ，ＸＢｐ，ｐＭｐ，ｅｔｃ），ａｌｓｏｃａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｍｕｌｔｉｌａｙｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒｓｔａｃｋｏｎｏｎｅｆｏｃａｌｐｌａｎｅａｒｒａｙ（ＦＰＡ）ｐｉｘｅｌｔｏｒｅａｌｉｚｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍｕｌｔｉｃｏｌｏｒ／ｍｕｌｔｉｂａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔ２ＳＬｄｅｔｅｃｔｏｒｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒｗｉｔｈｌａｒｇｅａｒｒａｙ，ｈｉｇｈｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｍｕｌｔｉｂａｎｄ／ｍｕｌｔｉｃｏｌｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｃａｎｒｅｐｌａｃｅＭＣＴｉｎｔｈｅｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄ（ＬＷＩＲ），ｔｈｅｖｅｒｙｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄ（ＶＬＷＩＲ）ａｎｄｔｈｅｔｗｏ ｃｏｌｏｒ／ｍｕｌｔｉ ｂａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌａｓｓＩＩｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ；ｔｙｐｅ ＩＩ；Ｔ２ＳＬ；ＳＬＳ；ｍａｔｅｒｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ作者简介：尚林涛（１９８５－），男，硕士，工程师，研究方向为红外探测器材料分子束外延技术研究。
2.简述红外探测器的类型（1）及各自的工作原理（2）、红外探测器的性能参数及其物理含义（3）、红外探测器工作的三个大气窗口的波长范围（4）、热绝缘结构的热探测机理的红外探测器设计中的重要性（5）。
（1）红外探测器的类型常见的红外探测器的分类（红外热传感器还要加上气体型）（2）各自工作原理一、热传感器红外热传感器的工作是利用辐射热效应。
探测器件接收辐射能后引起温度升高，再由接触型测温元件测量温度改变量，从而输出电信号。
热探测器主要有四类：热释电型、热敏电阻型、热电阻型和气体型。
1.热敏电阻型热敏电阻是由锰、镍、钴的氧化物混合后烧结而成。
热敏电阻一般制成薄片状，当红外辐射照射在热敏电阻片上，其温度升高，电阻值减小。
测量热敏电阻值变化的大小，即可得知入射红外辐射的强弱，从而可以判断产生红外辐射物体的温度。
2.热电偶型热电偶是由热电功率差别较大的两种金属材料（如铋/银、铜/康铜、铋/铋锡合金等）构成。
原理：当红外辐射入射到热电偶回路的测温接点上时，该接点温度升高，而另一个没有被红外辐射辐照的接点处于较低的温度，此时，在闭合回路中将产生温差电流，同时回路中产生温差电势。
温差电势的大小，反映了接点吸收红外辐射的强弱。
3.气体型高莱气动型传感器是利用气体吸收红外辐射后，温度升高，体积增大的特性，来反映红外辐射的强弱。
红外辐射通过窗口入射到吸收膜上，吸收膜将吸收的热能传给气体，使气体温度升高。
气压增大，从而使柔镜移动。
在室的另一边，一束可见光通过栅状光栏聚焦在柔镜上，经柔镜反射回来的栅状图像又经过栅状光栏投射到光电管上。
当柔镜因压力变化而移动时，栅状图像与栅状光栏发生相对位移，使落到光电管上的光量发生改变，光电管的输出信号也发生改变。
这个变化量就反映出入射红外辐射的强弱。
这种传感器的恃点是灵敏度高，性能稳定。
4.热释电型热释电型传感器用具有热释电效应的材料制作的敏感元件。
热释电材料是一种具有自发极化特性的晶体材料。
〈综述与评论〉第三代红外探测器的发展与选择史衍丽1,2（1.昆明物理研究所，云南昆明 650023；2.微光夜视技术重点实验室，陕西西安 710065）摘要：随着军事应用对高性能、低成本红外技术的需求，红外探测器像元数目从少于100元的一代发展到10万元中等规模的二代，到百万像素的三代，何谓第三代？在众多的材料和器件中，可作为第三代红外探测器的材料以及器件有哪些？在红外探测器技术飞速发展的今天，我们该作如何的选择？结合以上问题，对当前国际上作为第三代红外探测器选择的碲镉汞、量子阱以及Ⅱ类超晶格探测器材料、器件进行了分析，总结了第三代红外探测器的特征，为国内第三代红外探测器的发展提供选择与参考。
关键词：第三代红外探测器；碲镉汞；量子阱；Ⅱ类超晶格中图分类号：TN215 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2013)01-0001-08 Choice and Development of the Third-Generation Infrared DetectorsSHI Yan-li1,2（1.Kunming Institute of Physics, Kunming 650223, China;2.Science and Technology on Low-light-level Night Vision Laboratory, Xi’an 710065, China）Abstract：With the requirement of military application and development of the infrared detectors toward high performance and low cost, infrared detectors continuously develop from the first generation with low density pixel number below 100 to second generation with middle number of pixel about 100 000 till to third Generation with megapixel number. What is the third generation infrared detector? How to choose the device and material as the third generation infrared detector? HgCdTe, quantum well infrared detectors and type-II superlattices infrared detectors have been thought as third generation infrared detectors in the world, the corresponding materials and devices were discussed in order to understand the characterization of the three kinds detectors, the aim is to advance the development of our third generation infrared technology.Key words：third generation infrared detectors，HgCdTe，QWIPs，type-Ⅱ superlattices0引言红外探测器技术是红外技术的核心，红外探测器的发展引领也制约着红外技术的发展。
2024年红外探测仪市场前景分析摘要红外探测仪是一种能够感知和测量红外辐射的仪器，广泛应用于安防监控、军事侦查、医学诊断等领域。
本文通过对红外探测仪市场的现状和发展趋势进行分析，探讨了红外探测仪市场的前景，并提出了相应的建议。
引言随着技术的不断进步和应用领域的不断扩大，红外探测仪在现代生活中发挥着越来越重要的作用。
它不仅为安防和军事领域提供了高效的监测手段，还在医学、环保、航天等领域得到广泛应用。
因此，了解红外探测仪市场的前景对于相关企业和行业来说至关重要。
红外探测仪市场的现状红外探测仪市场目前呈现出以下几个特点：1.市场规模不断扩大：随着红外技术的不断成熟和应用需求的增加，红外探测仪市场规模逐年扩大。
据市场研究机构数据显示，2019年红外探测仪市场规模已达到xx亿美元，预计到2025年将达到xx亿美元。
2.技术创新不断推动市场发展：红外探测仪市场受益于红外技术的不断创新，新材料、新工艺的应用推动了红外探测仪的性能提升和成本降低。
例如，目前市场上已经出现了更高灵敏度、更低功耗和更小体积的红外探测仪产品。
3.应用领域不断扩展：红外探测仪在安防监控、军事侦查、医学诊断等传统领域得到广泛应用的同时，也逐渐进入到航天、环保、火灾预警等新兴领域。
这些应用领域的不断扩展将进一步推动红外探测仪市场的发展。
红外探测仪市场的发展趋势基于对红外探测仪市场的分析，可以得出以下几个发展趋势：1.技术进一步成熟：随着红外技术的不断进步，红外探测仪的性能将进一步提升。
高分辨率、高灵敏度、低功耗等方面的需求将推动红外探测仪技术的创新和进步。
2.多样化产品需求增加：不同领域对红外探测仪的需求日益多样化。
例如，在安防领域，需要具备夜视功能的红外探测仪；在医学诊断领域，需要高精度的红外探测仪。
因此，红外探测仪市场将继续推出更多样化的产品以满足不同领域的需求。
3.价格竞争压力增加：随着市场竞争的加剧，红外探测仪的价格将面临一定的下降压力。
SOFRADIR的第三代红外探测器技术——第三代关键技术2006-01-12 1. HgCdTe技术的主要优势可调直接带隙半导体Hg1-xCdxTe合金具有独特的性能，仅通过调整合金的X值就可使近视到远红外直接带隙可调。
该合金的成分稳定，从而在单一半导体技术中能满足从大于1µm到15µm以上的所有红外探测波段需要。
HgCdTe是直接带隙半导体的事实对于红外探测非常重要，因为这可使光电二极管系统在任何探测波段都可获得非常大的量子效率（70-90%）。
4.1.2恒定的晶格参数 Hg1-xCdxTe合金第二个令人关注的特性是，对于从CdTe近视带隙半导体到Hate 半金属的所有X值，该合金都具有恒定的晶格参数。
这对于应用来说具有2个非常重要的结果：首先是能在与CdTe衬底匹配的自然红外透明晶格上生长所有的Hg1-xCdxTe合金，从而能生长出高质量低位错密度的单一Hg1-xCdxTe外延层（约104cm-2）。
其次，通过晶格匹配，可生长出低位错密度的复杂的多层异质结，这正是第三代FPA（多色焦平面阵列，APD等）技术所需的。
适度的P、N电掺杂II-VI半导体系统（主要是大带隙半导体）是N或P型（由于补偿或钝化效应），但实际上，有一些合金较易获得N和P导电性。
Hg1-xCdxTe合金就是其中之一，能够进行N或P掺杂。
N型掺杂可以利用III或VII族杂质作为施主分别在(Hg)或(Cd, Te)晶格位置进行（铟最常使用）。
P型掺杂可以利用I或V族杂质作为受体分别在Hg或Cd, Te晶格位置进行（砷最常使用）。
掺杂还可通过利用自身缺陷进行；Hg空隙是Hg1-xCdxTe合金中的受体，通过适当的退火可使其浓度增加10个数量级以上。
另外也可使用辐射损害方法：离子注入使系统N型导电，缺陷多作为施主。
不掺杂材料可以获得高纯度，并在104cm-3范围内具有非常低的残留施主背景（汞空隙退火后）。
这种适当的类型转换可通过几个方式进行，能够制造出n/p或p/n结（例如通过平面离子注入）用于单色探测器，也可产生3代产品所需的非常复杂的多异质结结构。
论第三代红外探测器的需求及选择
在历经了半个多世纪的红外光电探测器的发展研究，红外探测器像元数目已经从少于100元的一代发展到10万元的二代，再到百万像素的三代，在出现了庞大的红外探测器器件家族之后，人们又进入了以高探测率、大面阵、低成本、多光谱为技术特点的第三代。
在红外探测器技术飞速发展的时代，碲镉汞、量子阱和II类超晶格探测器都成为了第三代红外探测器技术的代表者，有第三代红外探测器所共有的特征。
文章分别介绍了三种代表技术，并将锑基II 类超晶格红外探测器作为最佳选择，分析其独特的结构和材料器件优势，指出了其关键要解决的问题和其广阔的应用前景。
标签：第三代；红外探测器；材料；器件
红外光自被人类发现以来，红外探测技术历经了两个多世纪的发展，从第一个实用的红外探测器研制成功之后，就广泛应用于军事、民用、太空等领域，如：红外成像、红外制导、红外预警等，利用其分辨率高、保密性好、抗电子干扰能力强的优点，广泛用于夜视、导航、预警、火控、防伪、精确打击等。
并且随着研究的进展，先后出现了两代红外探测器，第一代以机械扫描方式实现目标成像；第二代凝视型焦平面探测器的单元数量比一代高三个数量级，进入二十一世纪，红外焦平面技术又发展到了第三代，它与第二代相比，更注重多色探测、高性能和低成本的特质。
由图1所示可以看出红外探测的发展历程。
1 第三代红外探测器的内容及概况分析
碲镉汞、量子阱和II类超晶格探测器红外探测技术都被称为第三代红外探测技术，它们所共有的技术要求是：（1）高工作温度状态、高探测率、高量子效率；（2）多光谱、高分辨率、大面阵；（3）低成本的制备。
在共有的技术要求下，涵盖有三个方面的内容：（1）高性能、高分辨率、多波段探测的制冷焦平面；（2）中等性能或高性能的非制冷焦平面；（3）低成本的非制冷焦平面。
其中：高性能是指像元在100万以上；低成本是通过提高工作温度的方法，进一步改进器件技术。
第三代红外探测器中，单色探测器包括：大面阵InSb中波红外探测器、InGaAs近红外探测器和非制冷红外探测器。
双色或多色红外探测器包括：碲镉汞、量子阱和II类超晶格探测器红外探测技术，这三种红外探测器技术的红外吸收机制不同，各具优缺点，也应用于不同的领域，被公认为是第三代红外探测器技术。
2 第三代红外探测器技术的不同性能概述
红外探测器的制备技术发展由人工调制晶体到注入成结到外延成结的过程，第三代红外探测技术应用以半导体能带工程为核心的外延技术，在该技术支撑下，第三代红外探测器技术具有不同的性能和优缺点。
2.1 碲镉汞探测器
碲镉汞是适用于红外3-20um波段的红外探测器。
它是一种直接带隙半导体材料，具有质量小、迁移率高、响应速度快的优点，它对于电子吸收外来光子从价带跃迁到导带，材料吸光系数大，量子效率高达90%以上，同时，调节碲镉材料中的Cd组份，碲镉汞材料的禁带宽度也随之变化。
缺点：（1）碲镉汞材料主要由离子键结合，构成元素汞的稳定性差，极易从材料中析出，这造成了该材料的不均匀性和不稳定性。
（2）由于它的器件响应波长是根据Cd元素的组分变化而变化的，这就使得碲镉汞材料的器件性能更为不稳定，因而，也不适用于截止波长为7um的中波红外探测器。
（3）伴随该材料器件的响应波长增加，一些暗电流机制也呈几何级数增加，而该材料并没有相应的控制手段。
这些缺陷导致碲镉汞材料的器件制备成本较高，无法满足第三代红外探测器的技术要求。
2.2 量子阱材料
由于该材料在能带结构上形成对电子或空势阱，在外加电场的作用下，光生载流子被收集形成光电流，故而得名：量子阱材料。
目前主要采用的是：GaAs/A1GaAs量子阱红外探测器，这是在III-V族生长技术和器件工艺技术成长起来的材料，其成品的衬底尺寸可达6in（1in=2.54cm）以上，可以生成大面积、均匀度极高的量子阱材料，与碲镉汞材料不同，量子阱材料不仅可以改变材料组份，而且可以改变材料厚度、能级位置，器件响应波长也可以从中波3um到更长的30um。
其材料结构如图2所示。
该材料具有的优点：（1）均匀度高。
它适用于长波段，成品可以进行大面积制备，目前已经制备出1024×1024像元的长波、中波红外探测器和1024×1024像元的中长波双色焦平面探测器。
（2）由于该材料可以调节组份、厚度，因而易于制备大面阵红外探测器，实现双色或多色探测，具有良好的器件性能。
该材料存在的不足：它只适用于响应要求不快的场合，这是由它的工作方式所决定的。
影响因素一：量子阱材料吸收光子是子带间跃迁，数量级比价带提供的电子差了3-4个量级；影响因素二：该材料只能吸收平行于表面的入射光，这对探测器的要求更为精细，增加了工艺难度同时也降低了器件的量子效率。
它的量子效率为8%，远低于碲镉汞材料。
另外，一个对制冷系统的制约性要求则是：量子阱材料的响应时间较长，就要求器件有较低的暗电流性能，而这无疑对制冷系统提出了更高的要求，量子阱材料要求较低的65-73K的工作温度，这就增加了系统的功耗。
2.3 锑化物超晶格红外探测材料
在InSb体晶生长加工技术和芯片背减薄技术的不断完善下，锑化物分子束外延技术提高了该材料的高温工作性能，成为了以InAs/GaSb超晶格材料为核心
的6.1A族材料。
它有独特的断代能带结构，可以生成导带势阱、价带势阱、电子和空穴。
另外，电子有效质量轻，具有微带构造。
这些特殊的能带结构使其具有较多的优点：（1）量子效率高；（2）该材料可以调节其应变及其能带结构，使重轻空穴分离大，降低了俄歇复合及有关的暗电流，提高了焦平面的工作温度；（3）带隙可调，隧穿电流小，可以在超长波段获得较高的探测率，并实现从短波到超长波段的连续可调。
（4）均匀度好，可以大面积生长材料，具有成本低的特质。
该材料的缺点：（1）目前，该材料的量子率已经达到60%，具有较高的量子效率，但是，还需要研究在复杂的材料结构和高量子效率之间的折衷与均衡。
（2）该材料在生长之时对于界面设计和控制非常敏感，这不利于高质量材料的生长。
（3）该材料极易氧化，使表面粗糙，增加了表面的非辐射复合；并且，器件表面与电极之间有导电通道，增加了暗电流，这些器件性能的提高都有待于表面钝化技术的发展。
3 锑基II类超晶格红外探测器，是第三代红外探测器的最佳选择
美国的量子器件中心、德国的IAF、AIM等机构都对锑基II类超晶格探测器进行了物理特性、器件性能等方面的研究，锑基II类超晶格材料被国外视为第三代探测的最佳选择，在突破了高量子效率的材料生长技术之后，锑基II类超晶格探测获得了飞速的发展。
德国研制成功了高性能的中波单色和双色II类超晶格焦平面探测器。
图3中充分体现了其在中、长波的高性能和高温下的技术优势，更为突出的是，锑基II类超晶格材料由于其自身优异的材料特性，背景限温度高，器件可以在高于77k的高温下工作，制冷功率极大降低，同时由于工作温度高而引起的晶格失配和材料缺陷也将明显减少，极大地提高了锑基II类超晶格探测材料的实用性能。
总之，在关于第三代红外探测技术的研究方面，国内外都进行了高度的关注，高性能的红外光电探测器的发展已经步入了第三代，将极大地拓展应用于现代军事装备及信息化工业，碲镉汞、量子阱和锑化物II类超晶格红外材料是世界公认的第三代红外探测材料，都面临各自的技术挑战。
新型低维结构的锑基II超晶格材料成为了最优选的材料，在现代也出现了明显的产业化趋势，未来可以预见，高温型的锑基II类超晶格红外探测器具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]史衍丽.锑基Ⅱ类超晶格红外探测器——第三代红外探测器的最佳选择[J].红外技术，2011（11）.
[2]蔡毅，王岭雪.红外成像技术中的九个问题[J].红外技术，2013（11）.
[3]刘传明，姚立斌.紅外焦平面探测器数字读出电路研究[J].红外技术，2012（3）.。
