國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
 
紅外焦平面技術(shù)與紅外光電子學(xué)為了滿足紅外信息獲取技術(shù)發(fā)展需求，美國等發(fā)達(dá)國家在頻譜波段上積極探索“無縫隙探測”。在微波/毫米波、可見光/中波紅外/長波紅外等波段探測方面取得了長足進(jìn)展，并已形成了以下基本發(fā)展態(tài)勢：
 
紅外焦平面列陣技術(shù)首先在美國、法國和英國等發(fā)達(dá)國家，基于窄禁帶半導(dǎo)體碲鎘汞材料的單波段紅外焦平面器件技術(shù)已經(jīng)成熟，以288×4元長波和256×256元中波為代表的焦平面器件已基本取代了多元光導(dǎo)線列通用組件。256×256元碲鎘汞焦平面探測器已實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。并已經(jīng)向更大規(guī)模的凝視型面陣焦平面探測器、雙色探測器發(fā)展。長波器件已達(dá)到256×256元的規(guī)模，中、短波器件達(dá)到了512×512元甚至2048×2048元的規(guī)模；長線陣的掃描型焦平面因其在空間對地觀測方面需求而受到高度重視，針對不同應(yīng)用目標(biāo)，1500元紅外中長波、3000元紅外短波、4000元紅外長波以及6000元紅外中、短波長線列焦平面器件紛紛問世。
 
鑒于碲化汞化學(xué)鍵的脆弱，碲鎘汞材料相對另一類成熟光電子半導(dǎo)體砷化鎵材料而言，在材料與器件工藝成熟性與可控性方面顯得明顯不足。為此在上世紀(jì)90年代初，人們采用能帶工程開始嘗試基于量子阱中子帶躍遷的紅外探測器件，希望緩解碲鎘汞材料先天不足和工藝成熟性欠佳導(dǎo)致的技術(shù)問題。依然是以美國為代表的發(fā)達(dá)國家在長期積累的碲鎘汞焦平面技術(shù)基礎(chǔ)上，充分利用砷化鎵基材料與器件工藝的成熟性很快將量子阱紅外焦平面探測器推到了工程化應(yīng)用程度。紅外長波256×256元和紅外甚長波128×128元器件相繼成功，同時(shí)由于砷化鎵基量子阱紅外探測器具有比碲鎘汞器件明顯優(yōu)越的抗空間高能粒子輻照能力，在空間紅外光電技術(shù)應(yīng)用方面顯示出了很強(qiáng)的競爭力。與此同時(shí)，由于能帶工程在低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中給人們帶來的優(yōu)化設(shè)計(jì)可能性，人們還實(shí)現(xiàn)了將量子阱紅外探測器與近紅外發(fā)光二極管的集成，從而可以將所探測的紅外光轉(zhuǎn)化為硅探測器可以探測的近紅外或可見波段的光輻射，為此將傳統(tǒng)紅外焦平面技術(shù)中部分困難工藝環(huán)節(jié)通過轉(zhuǎn)換成硅凝視成像器件予以完成，進(jìn)一步緩解了碲鎘汞工藝成熟性不足導(dǎo)致的技術(shù)問題。依然是從應(yīng)用需求出發(fā)，紅外焦平面技術(shù)發(fā)展的另一十分重要的方向是提升器件工作溫度。因此，非致冷紅外焦平面技術(shù)也在近10年得到了快速發(fā)展。

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