《紅外探測(cè)器》有三個(gè)鮮明特點(diǎn):第一,內(nèi)容十分豐富,該書由四部分23章組成,概述了紅外探測(cè)器的發(fā)展史,詳細(xì)介紹了各種紅外探測(cè)器的當(dāng)前狀況,同時(shí)根據(jù)相關(guān)理論預(yù)測(cè)了其性能極限;第二,內(nèi)容非常系統(tǒng),不僅介紹了紅外探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),而且還較為詳細(xì)地闡述了各種類型的探測(cè)器,可使讀者對(duì)紅外探測(cè)器有全面了解,又能側(cè)重自己從事的研究項(xiàng)目;第三,內(nèi)容極具先進(jìn)性,囊括了各種成熟的紅外探測(cè)器和研究課題,同時(shí)介紹了曾經(jīng)研究但尚未完全成功應(yīng)用的一些項(xiàng)目,分析了其中的主要原因,指出未來可能的發(fā)展方向!都t外探測(cè)器》參考了大量的會(huì)議文獻(xiàn)和技術(shù)資料,并根據(jù)原書作者研究團(tuán)隊(duì)的研究成果和經(jīng)驗(yàn),分析和列出了目前已經(jīng)達(dá)到的最高性能,無疑給讀者提供了一個(gè)參考基準(zhǔn),是一部非常有價(jià)值的參考書!都t外探測(cè)器》可供光電子領(lǐng)域特別是航空航天方向從事紅外光學(xué)儀器設(shè)計(jì)、器件設(shè)計(jì)及研究的工程師和研究人員使用,也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)師生的參考用書。
譯者序
原書前言
致謝
作者簡(jiǎn)介
目錄第Ⅰ部分紅外探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)
第1章 輻射度學(xué)
1.1輻射度學(xué)和光度學(xué)的相關(guān)量和單位
1.2輻射度學(xué)物理量的定義
1.3輻射率
1.4黑體輻射
1.5發(fā)射率(比輻射率)
1.6紅外光學(xué)系統(tǒng)
1.7紅外系統(tǒng)輻射度學(xué)的相關(guān)概念
1.7.1夜視系統(tǒng)
1.7.2大氣透射和紅外光譜 譯者序
原書前言
致謝
作者簡(jiǎn)介
目錄第Ⅰ部分紅外探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)
第1章 輻射度學(xué)
1.1輻射度學(xué)和光度學(xué)的相關(guān)量和單位
1.2輻射度學(xué)物理量的定義
1.3輻射率
1.4黑體輻射
1.5發(fā)射率(比輻射率)
1.6紅外光學(xué)系統(tǒng)
1.7紅外系統(tǒng)輻射度學(xué)的相關(guān)概念
1.7.1夜視系統(tǒng)
1.7.2大氣透射和紅外光譜
1.7.3景物輻射和對(duì)比度
參考文獻(xiàn)
第2章 紅外探測(cè)器的性質(zhì)
2.1 現(xiàn)代紅外技術(shù)的發(fā)展史
2.2紅外探測(cè)器分類
2.3紅外探測(cè)器制冷
2.3.1低溫杜瓦瓶
2.3.2焦耳?湯普森制冷器
2.3.3斯特林循環(huán)制冷技術(shù)
2.3.4珀耳帖制冷器
2.4探測(cè)器的品質(zhì)因數(shù)
2.4.1響應(yīng)度
2.4.2噪聲等效功率
2.4.3探測(cè)率
2.5基本的探測(cè)率極限
參考文獻(xiàn)
第3章 紅外探測(cè)器的基本性能極限
3.1熱探測(cè)器
3.1.1工作原理
3.1.2噪聲機(jī)理
3.1.3比探測(cè)率和基本極限
3.2光子探測(cè)器
3.2.1光子探測(cè)過程
3.2.2光子探測(cè)器的理論模型
3.2.2.1光學(xué)生成噪聲
3.2.2.2熱生成和復(fù)合噪聲
3.2.3光電探測(cè)器的最佳厚度
3.2.4探測(cè)器材料的品質(zhì)因數(shù)
3.2.5減小器件體積以提高性能
3.3光子和熱探測(cè)器基本限制的比較
3.4光電探測(cè)器的建模
參考文獻(xiàn)
第4章 外差式探測(cè)技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第Ⅱ部分紅外熱探測(cè)器
第5章 溫差電堆
5.1溫差電堆的基本工作原理
5.2品質(zhì)因數(shù)
5.3熱電材料
5.4利用微機(jī)械技術(shù)制造溫差電堆
5.4.1設(shè)計(jì)優(yōu)化
5.4.2溫差電堆的結(jié)構(gòu)布局
5.4.3微溫差電堆技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第6章 測(cè)輻射熱計(jì)
6.1測(cè)輻射熱計(jì)的基本工作原理
6.2測(cè)輻射熱計(jì)類型
6.2.1金屬測(cè)輻射熱計(jì)
6.2.2熱敏電阻
6.2.3半導(dǎo)體測(cè)輻射熱計(jì)
6.2.4微型室溫硅測(cè)輻射熱計(jì)
6.2.4.1測(cè)輻射熱計(jì)的傳感材料
6.2.4.2氧化釩
6.2.4.3非晶硅
6.2.4.4硅二極管
6.2.4.5其它材料
6.2.5超導(dǎo)測(cè)輻射熱計(jì)
6.2.6高溫超導(dǎo)測(cè)輻射熱計(jì)
6.3熱電子測(cè)輻射熱計(jì)
參考文獻(xiàn)
第7章 熱釋電探測(cè)器
7.1熱釋電探測(cè)器的基本工作原理
7.1.1響應(yīng)度
7.1.2噪聲和探測(cè)率
7.2熱釋電材料選擇
7.2.1單晶
7.2.2熱釋電聚合物
7.2.3熱釋電陶瓷
7.2.4電介質(zhì)測(cè)輻射熱計(jì)
7.2.5材料選擇
7.3熱釋電攝像機(jī)
參考文獻(xiàn)
第8章 新型熱探測(cè)器
8.1高萊輻射計(jì)
8.2新型非制冷探測(cè)器
8.2.1電耦合懸臂梁結(jié)構(gòu)
8.2.2光學(xué)耦合懸臂梁結(jié)構(gòu)
8.2.3熱?光傳感器
8.2.4天線耦合微測(cè)輻射熱計(jì)
8.3熱探測(cè)器性能比較
參考文獻(xiàn)
第Ⅲ部分 紅外光子探測(cè)器
第9章 光子探測(cè)器理論
9.1光電導(dǎo)探測(cè)器
9.1.1本征光電導(dǎo)理論
9.1.1.1掃出效應(yīng)
9.1.1.2光電導(dǎo)體中的噪聲機(jī)理
9.1.1.3量子效率
9.1.1.4光電導(dǎo)體的最終性質(zhì)
9.1.1.5背景影響
9.1.1.6表面復(fù)合的影響
9.1.2非本征光電導(dǎo)理論
9.1.3本征和非本征紅外探測(cè)器的工作溫度
9.2p?n結(jié)光敏二極管
9.2.1理想擴(kuò)散限p?n結(jié)
9.2.1.1擴(kuò)散電流
9.2.1.2量子效率
9.2.1.3噪聲
9.2.1.4比探測(cè)率
9.2.2實(shí)際的p?n結(jié)
9.2.2.1生成?復(fù)合電流
9.2.2.2隧穿電流
9.2.2.3表面漏電流
9.2.2.4空間電荷限電流
9.2.3響應(yīng)時(shí)間
9.3p?i?n光敏二極管
9.4雪崩光敏二極管
9.5肖特基勢(shì)壘光敏二極管
9.5.1肖特基?莫特理論及其修正
9.5.2電流傳輸過程
9.5.3硅化物
9.6金屬?半導(dǎo)體?金屬光敏二極管
9.7金屬?絕緣體?半導(dǎo)體光敏二極管
9.8非平衡光敏二極管
9.9nBn探測(cè)器
9.10光電磁、磁致濃差和登伯探測(cè)器
9.10.1光電磁探測(cè)器
9.10.1.1光電磁效應(yīng)
9.10.1.2利樂解
9.10.1.3制造技術(shù)和性能
9.10.2磁致濃差探測(cè)器
9.10.3登伯探測(cè)器
9.11光子牽引探測(cè)器
參考文獻(xiàn)
第10章 本征硅和鍺探測(cè)器
10.1硅光敏二極管
10.2鍺光敏二極管
10.3鍺化硅光敏二極管
參考文獻(xiàn)
第11章 非本征硅和鍺探測(cè)器
11.1非本征探測(cè)技術(shù)
11.2非本征光電探測(cè)器的工作特性
11.3非本征光電導(dǎo)體的性能
11.3.1硅摻雜光電導(dǎo)體
11.3.2鍺摻雜光電導(dǎo)體
11.4受阻雜質(zhì)帶器件
11.5固態(tài)光電倍增管
參考文獻(xiàn)
第12章 光電發(fā)射探測(cè)器
12.1內(nèi)光電發(fā)射過程
12.1.1散射效應(yīng)
12.1.2暗電流
12.1.3金屬電極
12.2肖特基勢(shì)壘探測(cè)器截止波長(zhǎng)的控制
12.3肖特基勢(shì)壘探測(cè)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和制造
12.4新型內(nèi)光電發(fā)射探測(cè)器
12.4.1異質(zhì)結(jié)內(nèi)光電發(fā)射探測(cè)器
12.4.2同質(zhì)結(jié)內(nèi)光電發(fā)射探測(cè)器
參考文獻(xiàn)
第13章、?V族(元素)探測(cè)器
13.1Ⅲ?V族窄帶隙半導(dǎo)體的物理性質(zhì)
13.2InGaAs 光敏二極管
13.2.1p?i?n InGaAs光敏二極管
13.2.2InGaAs 雪崩光敏二極管
13.3.1InSb光電導(dǎo)探測(cè)器
13.3.2InSb 光電磁探測(cè)器
13.3.3InSb 光敏二極管
13.3.4InAs 光敏二極管
13.3.5InSb 非平衡光敏二極管
13.4三元和四元Ⅲ?V探測(cè)器
13.4.1InAsSb探測(cè)器
13.4.1.1InAsSb光電導(dǎo)體
13.4.1.2InAsSb光敏二極管
13.4.2以GaSb三元和四元合金為基礎(chǔ)的光敏二極管
13.5以Sb為基礎(chǔ)的新型Ⅲ?V窄帶隙光電探測(cè)器
13.5.1InTlSb和InTlP
13.5.2InSbBi
13.5.3InSbN
參考文獻(xiàn)
第14章 碲鎘汞(HgCdTe)探測(cè)器
14.1HgCdTe探測(cè)器的發(fā)展史
14.2HgCdTe材料:技術(shù)和性質(zhì)
14.2.1相圖
14.2.2晶體生長(zhǎng)技術(shù)
14.2.3缺陷和雜質(zhì)
14.2.3.1固有缺陷
14.2.3.2摻雜物
14.3HgCdTe的基本性質(zhì)
14.3.1能帶隙
14.3.2遷移率
14.3.3光學(xué)性質(zhì)
14.3.4熱生成?復(fù)合過程
14.3.4.1肖克萊?里德過程
14.3.4.2輻射過程
14.3.4.3俄歇過程
14.4俄歇效應(yīng)為主的光電探測(cè)器性能
14.4.1平衡型器件
14.4.2非平衡型器件
14.5光電導(dǎo)探測(cè)器
14.5.1探測(cè)技術(shù)
14.5.2光電導(dǎo)探測(cè)器的性能
14.5.2.1工作在溫度77K的器件
14.5.2.2工作溫度高于77K的器件
14.5.3俘獲模式光電導(dǎo)體
14.5.4排斥光電導(dǎo)體
14.5.5掃積型探測(cè)器
14.6光伏探測(cè)器
14.6.1結(jié)的形成
14.6.1.1Hg向內(nèi)擴(kuò)散
14.6.1.2離子束銑
14.6.1.3離子植入
14.6.1.4反應(yīng)離子刻蝕
14.6.1.5生長(zhǎng)期間摻雜
14.6.1.6鈍化
14.6.1.7接觸層金屬化工藝
14.6.2對(duì)HgCdTe光敏二極管性能的主要限制
14.6.3對(duì)HgCdTe光敏二極管性能的次要限制
14.6.4雪崩光敏二極管
14.6.5俄歇抑制光敏二極管
14.6.6金屬?絕緣體?半導(dǎo)體光敏二極管
14.6.7肖特基勢(shì)壘光敏二極管
14.7Hg基探測(cè)器
14.7.1晶體生長(zhǎng)
14.7.2物理性質(zhì)
14.7.3HgZnTe光電探測(cè)器
14.7.4HgMnTe光電探測(cè)器
參考文獻(xiàn)
第15章 IV?Ⅵ族(元素)探測(cè)器
15.1材料制備和性質(zhì)
15.1.1晶體生長(zhǎng)
15.1.2缺陷和雜質(zhì)
15.1.3物理性質(zhì)
15.1.4生成?復(fù)合過程
15.2多晶光電導(dǎo)探測(cè)器
15.2.1多晶鉛鹽的沉積
15.2.2制造技術(shù)
15.2.3性能
15.3p?n結(jié)光敏二極管
15.3.1性能限
15.3.2技術(shù)和性質(zhì)
15.3.2.1擴(kuò)散光敏二極管
15.3.2.2離子植入
15.3.2.3異質(zhì)結(jié)
15.4肖特基勢(shì)壘光敏二極管
15.4.1肖特基勢(shì)壘的相關(guān)爭(zhēng)議問題
15.4.2技術(shù)和性質(zhì)
15.5非尋常薄膜光敏二極管
15.6可調(diào)諧諧振腔增強(qiáng)型探測(cè)器
15.7鉛鹽與HgCdTe
參考文獻(xiàn)
第16章 量子阱紅外光電探測(cè)器
16.1低維固體:基礎(chǔ)知識(shí)
16.2多量子阱和超晶格結(jié)構(gòu)
16.2.1成分超晶格結(jié)構(gòu)
16.2.2摻雜超晶格結(jié)構(gòu)
16.2.3子帶間光學(xué)躍遷
16.2.4子帶間弛豫時(shí)間
16.3光電導(dǎo)量子阱紅外光電探測(cè)器
16.3.1制造技術(shù)
16.3.2暗電流
16.3.3光電流
16.3.4探測(cè)器性能
16.3.5量子阱紅外光電探測(cè)器與碲鎘汞探測(cè)器
16.4光伏量子阱紅外光電探測(cè)器
16.5超晶格微帶量子阱紅外光電探測(cè)器
16.6光耦合
16.7其它相關(guān)器件
16.7.1p類摻雜GaAs/AlGaAs 量子阱紅外光電探測(cè)器
16.7.2熱電子晶體管探測(cè)器
16.7.3SiGe/Si量子阱紅外光電探測(cè)器
16.7.4采用其它材料體系的量子阱紅外光電探測(cè)器
16.7.5多色探測(cè)器
16.7.6集成發(fā)光二極管量子阱紅外光電探測(cè)器
參考文獻(xiàn)
第17章 超晶格紅外探測(cè)器
第18章 量子點(diǎn)紅外光電探測(cè)器
第Ⅳ部分 焦平面陣列
第19章 焦平面陣列結(jié)構(gòu)概述
第20章 熱探測(cè)器焦平面陣列
第21章 光子探測(cè)器焦平面陣列
第22章 太赫茲探測(cè)器和焦平面陣列
第23章 第三代紅外探測(cè)器