迄今為止,在紅外領(lǐng)域人們研究了不同材料,并用于紅外探測器制備。下圖1展示了紅外探測器發(fā)展的主要?dú)v程,隨著材料生長技術(shù)、半導(dǎo)體工藝技術(shù)及MEMS技術(shù)發(fā)展,紅外探測器向小尺寸、高性能、低功耗、百千萬像素、多色熔合、自適應(yīng)功能等方向發(fā)展。
第二代焦平面探測器組件實(shí)現(xiàn)了凝視型像素水平(如320×256、640×512規(guī)格),第三代焦平面探測器組件則達(dá)到了百萬像素水平,實(shí)現(xiàn)了雙色探測器,同時(shí)讀出電路提供了更多功能。
下一代紅外探測器在保證性能的前提下,向小尺寸(如超越衍射極限)、高溫工作(HOT)等方向進(jìn)行。通過減低像元尺寸,可降低成本,同時(shí)提高探測器的空間分辨率。實(shí)現(xiàn)高溫工作則可極大降低制冷要求,降低功耗,減低成本,實(shí)現(xiàn)真正意義上的小型化。
另外,多譜段探測的市場需求也越來越大,尤其是軍事需求。對(duì)同一場景進(jìn)行多譜段同時(shí)探測,可以有效增強(qiáng)目標(biāo)分辨和識(shí)別,降低報(bào)錯(cuò)率,降低目標(biāo)丟失率等情況。
為了實(shí)現(xiàn)小尺寸、高溫工作,人們提出了多種解決方案,其中比較成功的有勢壘型結(jié)構(gòu),光子陷阱結(jié)構(gòu),超晶格結(jié)構(gòu)。