红外探测器的分类

一、光子型探测器
1、碲镉汞红外探测器（HgCdTe）
优点：
碲镉汞（Hg1-xCdxTe）属于带隙可调半导体材料，通过调节Cd组分变化，波长能够完全覆盖短波，
中波，长波和甚长波等整个红外波段。碲镉汞红外探测器通过吸收外来光子产生的电子跃迁为带间跃迁，
材料光吸收大，量子效率高，高达70%～80%，器件光响应大、响应率高。另外，碲镉汞材料电子有效质量
小，迁移率高，响应速度快，可作高频器件，以上优点使之成为一种最重要的红外探测器材料。主要意思灵敏
度高，积分时间短，对快速变化信号捕捉能力强，对微弱信号捕捉能力强，帧频可以做的高，可以用作多波段
探测。
缺点：
碲镉汞是一种主要由离子键结合的三元半导体材料，离子键互作用力小。元素汞非常不稳定，容易从碲镉汞材
料中逸出从而造成材料的缺陷、材料的不均匀以及器件性能的不均匀，这一缺点在长波应用时尤其突出。另外
一个主要问题是碲镉汞薄膜材料生长的外延衬底问题，获得更大尺寸的衬底和碲镉汞材料，必须考虑替代衬底
以及晶格不匹配带来的质量问题。主要意思就是不好制备，成品率低，成本高。

2、量子阱红外探测器（QWIPs）
优点：
这种探测器使用带隙比较宽（GaAs为1.43eV）的Ⅲ-Ⅴ族材料，主要有光导型量子阱材料（GaAs/AlGaAs）和
光伏型量子阱材料（InAs/InGaSb、InAs/InAsSb）两种类型。与传统的HgCdTe探测器相比，量子阱红外探测
器具有更低的暗电流、更高的响应度等优越性。
缺点：
由于跃迁选择定则，量子阱不能直接探测垂直入射辐射，并且具有比较窄的红外响应波段。

3、II类超晶格红外探测器（II-SLs）
优点：
Ⅱ类超晶格红外探测材料的独特的“破带隙”能带结构使得其具有很多优点：量子效率高，响应时间快，
暗电流小；隧穿电流小，在甚长波可获得高的探测；电子有效质量大，在长波范围约为碲镉汞的三倍；
带隙可调，光谱调节能力好，响应波长从3μm到30μm可调；双色Ⅱ类超晶格器件全部外延层的厚度不
到双色碲镉汞器件的三分之一，这给材料生长和器件工艺带来许多便利，大面积材料均匀性好、成本低。
以上优点使得在长波以及甚长波范围Ⅱ类超晶格红外探测器能够实现更高的器件性能和工作温度。
缺点：
少数载流子寿命短。

4、锑化铟探测器（InSb）
优点：
量子效率高，成本低，制备工艺成熟，阵列规格丰富
缺点：
本征载流子浓度低，响应波段窄

5、锡化铅探测器（PbSe）
优点：
高吸收系数，低俄歇复合系数，响应速度快，制备工艺简单
缺点：
大阵列制备工艺困难
二、热探测器
1、氧化钒探测器（VOx）
优点：
噪声低，电阻温度系数大，敏感度高

2、非晶硅探测器（a-Si）
优点：
制备工艺成熟，成本低
缺点：
1/f噪声大，成像质量差