紅外探測器從探測機(jī)理上可以分為兩大類:光子探測器和熱探測器。
HgCdTe探測器是光子探測器。然而,根據(jù)載流子在探測機(jī)理中的作用,光子紅外探測器又分為兩類最基本的探測器;多數(shù)載流子探測器和少數(shù)載流子探測器。
顧名思義,多數(shù)載流子探測器中對探測器靈敏度起主要作用的只是探測器材料的多數(shù)載流子;這種探測器以光電導(dǎo)的模式工作;少數(shù)載流子探測器的探測靈敏度是由材料的少數(shù)載流子主導(dǎo)的,少數(shù)載流子紅外探測器既可工種在光電導(dǎo)模式、又可工種在光生伏特模式。
光子探測器最根本的性能限制因素是探測器材料本身熱激發(fā)載流子隨機(jī)漲落噪聲,而載流子熱激發(fā)隨機(jī)漲落的噪聲是隨著紅外探測器工作溫度的變化而變化的,因此,可通過降低探測器工作溫度達(dá)到降低熱激發(fā)噪聲的作用,這是光子探測器內(nèi)部的根本限制因素。
紅外探測器在實(shí)際應(yīng)用時(shí),其探測器性能受到背景輻射噪聲的外部限制,這是因?yàn)樘綔y器不可能探測到比背景輻射隨機(jī)漲落幅度更小的信號。光子探測器便是在此雙重的物理機(jī)理限制下工作的,它的探測性能分別受限于內(nèi)部自身的熱激發(fā)噪聲和外部背景輻射噪聲。