紅外探測器教材：

《紅外探測器》王義玉主編的，兵器工業(yè)出版社出版。參考書：（1）《紅外探測器》西安電子科技大學(xué)講義，白長城、張建奇編寫。（2）《紅外與微光技術(shù)》國防工業(yè)出版社，吳宗凡等編寫。（3）《微光與紅外成像技術(shù)》北京理工大學(xué)出版社，張敬賢等編寫。（4）《半導(dǎo)體物理學(xué)》國防工業(yè)出版社，劉恩科等編寫。目錄概述熱探測器光電導(dǎo)探測器光伏探測器多元陣列和CCD（2）紅外線（紅外輻射）的發(fā)現(xiàn)

1800年由英國科學(xué)家赫謝爾在研究太陽七色光的熱效應(yīng)時發(fā)現(xiàn)的。（3）紅外的應(yīng)用

加熱；氣象和天文學(xué)中（如紅外衛(wèi)星云圖）；防盜報警和工業(yè)檢測；遙控遙感；成像觀測（如夜視儀、熱像儀）；軍事用途（如紅外偵察、跟蹤、制導(dǎo)、預(yù)警、對抗）圖2人的紅外熱像圖3紅外圖像（白亮處有一坦克）1.0.2紅外探測器紅外探測器是把入射的紅外輻射能轉(zhuǎn)變成其他形式能量的紅外輻射能轉(zhuǎn)換器，在多數(shù)情況下是轉(zhuǎn)變成電子線路可以測量的電信號，如電壓、電流；或是變成另一種可測量的物理量，如材料其它物理性質(zhì)的變化。紅外探測器是紅外探測系統(tǒng)中的核心元件。1.1紅外探測器發(fā)展簡史1800年，發(fā)現(xiàn)紅外線的存在時用的液體玻璃溫度計。（第一支紅外探測器）1821年，第一個熱電偶誕生。

1829年，諾比利構(gòu)建了第一個由多個熱電偶串聯(lián)而成的熱電堆。

1.2紅外（IR）探測器的分類

紅外輻射與物質(zhì)的相互作用：光子效應(yīng)、熱效應(yīng)；紅外探測器——基于紅外輻射與物質(zhì)的相互作用而制成的器件。根據(jù)工作機(jī)理：光子探測器、熱探測器根據(jù)工作溫度：低溫探測器（需用液態(tài)He、Ne、N致冷）中溫探測器（采用電熱致冷在195～200K的）室溫探測器。根據(jù)響應(yīng)波長范圍：近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外探測器。根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途：單元型探測器、多元陣列探測器、成像探測器。1.2.1熱探測器探測器吸收紅外輻射后產(chǎn)生溫升，然后伴隨發(fā)生某些物理性能的變化。測量這些物理性能的變化就可以測量出它吸收的能量或功率。常用的熱探測器：測輻射熱計、測輻射熱電偶和熱電堆、熱釋電探測器以及氣動探測器。（1）測輻射熱計熱敏材料吸收紅外輻射后，溫度升高，阻值發(fā)生變化。阻值變化的大小與吸收的紅外輻射能量成正比。利用材料吸收紅外輻射后電阻發(fā)生變化而制成的紅外探測器叫做測輻射熱計。

已設(shè)計出：a、熱敏電阻測輻射熱計（常用）材料：錳、鈷或鎳的氧化物，其電阻溫度系數(shù)為負(fù)值，即溫度增加時電阻減小。b、金屬測輻射熱計金屬測輻射熱計的電阻溫度系數(shù)為正值，靈敏度較差。c、超導(dǎo)測輻射熱計靈敏度非常高，光譜響應(yīng)非常寬。d、低溫測輻射熱計（常用）主要以單晶半導(dǎo)體（如InSb）為敏感元件。高靈敏度、噪聲低、重復(fù)性好，特別適合于天文學(xué)的應(yīng)用。（3）氣體探測器氣體探測器：氣體在體積保持一定的條件下吸收紅外輻射后會引起溫度升高、壓強(qiáng)增大。壓強(qiáng)增大的大小與吸收的紅外輻射功率成正比。由此，可測量被吸收的紅外輻射功率。利用上述原理制成的紅外探測器叫氣體探測器。高萊盒：靈敏度低，不夠牢固（4）熱釋電探測器有些晶體，如硫酸三甘肽（TGS）、鈮酸鍶鋇SBN等，當(dāng)受到紅外輻射照射時，溫度升高，引起自發(fā)極化強(qiáng)度變化，結(jié)果在垂直于自發(fā)極化方向的晶體兩個外表面之間產(chǎn)生微小電壓，電壓的大小與吸收的紅外輻射功率成正比。利用這一原理制成的紅外探測器叫熱釋電探測器。1.2.2光子探測器

光子探測器吸收光子后，發(fā)生電子狀態(tài)的改變，從而引起幾種電學(xué)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為光子效應(yīng)。分為內(nèi)光子效應(yīng)和外光子效應(yīng)兩類。光子探測器：利用光子效應(yīng)制成的探測器。材料：半導(dǎo)體。（1）光電子發(fā)射（外光電效應(yīng)）器件

當(dāng)光入射到某些金屬、金屬氧化物或半導(dǎo)體表面時，如果光子能量足夠大，能使其表面發(fā)射電子，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為光電子發(fā)射效應(yīng)，也稱作外光電效應(yīng)。利用光電子發(fā)射制成的器件稱為光電子發(fā)射器件。如光電管和光電倍增管。

用于微光及紅外的光電陰極：S-20——多堿（Na-K-Cs-Sb）光電陰極——0.9μm；S-1——銀氧銫（Ag-O-Cs）光電陰極——1.2μm。（2）光電導(dǎo)探測器利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的紅外探測器（簡稱PC器件）。

多晶薄膜型單晶型