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《hgcdte艱辛的歷程_輝煌的成就_一_偉大的發(fā)明》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第5期紅外技術Vol.33No.52011年5月InfraredTechnologyMay2011〈綜述與評論〉HgCdTe艱辛的歷程、輝煌的成就:一、偉大的發(fā)明曾戈虹(昆明物理研究所,云南昆明650223)摘要:根據(jù)半個多世紀碲鎘汞材料、碲鎘汞紅外探測器的發(fā)展里程,以碲鎘汞材料的發(fā)明、關鍵技術突破帶來的碲鎘汞材料生長技術的進步、關鍵技術的突破帶來的碲鎘汞探測器性能提升、第一代陸軍通用組件、第二代高性能紅外焦平面器件和第三代高清、多波段紅外焦平面器件等重要里程碑為出發(fā)點,采用專題系列的形式,回顧碲鎘汞材料及碲鎘汞紅外探測器發(fā)展的艱辛歷程與輝煌的成就。
2、關鍵詞:HgCdTe;紅外材料;紅外探測器;回顧中圖分類號:TN211文獻標識碼:A文章編號:1001-8891(2011)05-0249-03TheArduousJourneyandBrilliantAchievementsofHgCdTe:1.GreatInventionZENGGe-hong(KunmingInstituteofPhysics,Kunming650223,China)Abstract:TheseseriesreviewsofthehistoryandachievementsofHgCdTetechnologyaremadebasedon
3、thedevelopmentofthematerial,thedetectorsduringthepasthalfcentury,withtheemphasisonsignificantmilestonesoftheinvention,thegrowthimprovementsduetobreakthroughs,thedetectorperformancendenhancementproducedbykeytechnologyimprovements,firstcommonmodules,2generationhighrdperformanceFPAsan
4、d3generationhighresolution,multibandFPAs.Keywords:HgCdTe,infraredmaterial,infrareddetector,reviews實際運用而言還是降低系統(tǒng)制造成本,都有很大難引言度。[1]1959年碲鎘汞(HgCdTe)的發(fā)明,揭開了紅碲鎘汞的問世,使紅外技術領域進入了一個新的外科技的一個新的篇章,紅外熱成像技術開始進入了世界。碲鎘汞卓越的紅外光電性能使其成為最重要的一個嶄新的時代:使得高性能、高溫工作的熱成像成紅外材料。除硅和砷化鎵之外,碲鎘汞成為人類歷史為現(xiàn)實。碲鎘汞的卓越性能,是其它紅外
5、材料難以相上投資最大,研究最深入的半導體材料。比的。至今為止,碲鎘汞仍然是最重要的紅外材料。本文是該系列專題篇的首篇,回顧碲鎘汞誕生的根據(jù)普朗克輻射定律,以地球為背景的輻射(300前前后后。K),光子輻射峰值約在12μm。這樣,在這種環(huán)境下1優(yōu)秀的團隊運用的光子探測器的載流子躍遷能級應該在0.1eV左右。已知的單質(zhì)本征半導體元素都不具有如此窄的禁50年代,在英國皇家雷達公司物理研究小組工作帶。因而,在碲鎘汞問世之前,長波紅外的探測是靠的3位科學家:BillLawson,StanNielsen,AlexYoung[2,3]摻雜的非本征半導體材料來實現(xiàn)的;最常見
6、的就是傾心地探索著對未來光電器件發(fā)展有意義的新型材鍺摻雜非本征紅外探測器。但是,非本征半導體探測料。BillLawson是這個研究小組的負責人,他是一器材料固有的高熱激發(fā)噪聲,需要通過大幅度降低器個話語不多,但很有感召力的人。BillLawson科學態(tài)件工作溫度加以抑制。因此,這類紅外探測器工作溫度嚴謹,在工作中有一種不屈不撓的韌勁,對他來說,度很低,要求的工作溫度通常低于28K,這無論是對只要是在科學上認準的事,那是一定要堅持到底的,收稿日期:2011-04-19.作者簡介:曾戈虹(1956-),男,廣東興寧人,博士,研究方向:紅外探測器材料與器件。249
7、第33卷第5期紅外技術Vol.33No.52011年5月InfraredTechnologyMay2011不能半途而廢。在回顧碲鎘汞的發(fā)明和發(fā)展的這段奇子的最大波長(微米)。跡般歷程時,同事們都認為作為團隊領導人的Bill但是,在已知的半導體材料中,沒有一種直接帶Lawson對碲鎘汞材料的發(fā)明、發(fā)展起到十分重要的隙半導體材料的禁帶寬度滿足長波紅外探測的要求。作用。因此,長波紅外光子的探測,需要一種新型半導體材1957年,這三位科學家BillLawson,Stan料,其禁帶寬度約為0.1eV。Nielsen,AlexYoung申請了第一個與碲鎘汞發(fā)明有直Bil
8、lLawson,StanNielsen,AlexYo