紅外檢測器

紅外探測器是對紅外(IR)輻射做出反應的探測器。探測器的兩種主要類型是熱探測器和光子探測器（光電探測器）。

安裝在ESO帕拉納爾天文台PIONIER 儀器上的高速紅外探測器原型。 ^[1]

可以通過許多與溫度相關的現象來跟蹤入射紅外輻射的熱效應。 ^[2]測輻射熱計和微測輻射熱計基於電阻的變化。熱電偶和熱電堆利用熱電效應。格雷細胞遵循熱膨脹。在紅外光譜儀中，熱釋電探測器應用最廣泛。

光子探測器的響應時間和靈敏度可能要高得多，但通常必須對其進行冷卻以減少熱噪聲。其中的材料是具有窄帶隙的半導體。入射的紅外光子可以引起電子激發。在光電導探測器中，監控探測器元件的電阻率。光伏探測器包含一個pn 結，在光照下其上會出現光電電流。

紅外探測器通過將其連接到帶有銦凸塊的讀出集成電路而實現混合。這種混合被稱為焦平面陣列。

探測器材料基礎

窄帶隙半導體為各種紅外探測器材的材料基礎，包括鉍、銻、銦、鎘、硒等元素的化合物及合金。^[3][4] 尖端高頻功能性紅外器件的研發常基於窄帶隙的納米材料。納米窄帶半導體中，量子限制效應和電子-空穴耦合存在相互作用，致使描述和設計常面臨諸多挑戰。^[5] 「蘭克斯模型（英語：Benjamin Lax）」將k·p 方法拓展到了非拋物線性的能帶邊結構，常用於處理紅外範圍內的電子光學。^[6] 利用密度泛函理論的第一性原理超級計算，被用以了解精確的能帶曲率和對應的光電子密度，但對算力和算時要求甚高。研發者亦常採用"唐-崔瑟豪斯理論" ^[7][8] 的低維多帶迭代法來解決此問題。^[9][10]

• 硫化鉛(PbS)
• 碲化汞鎘（稱為MCT、HgCdTe）
• 銻化銦(InSb)
• 砷化銦
• 砷化銦鎵
• 硒化鉛
• QWIP
• 鉭酸鋰（LiTaO3）
• 硫酸三甘氨酸(TGS)
• 矽化鉑（PtSi）

也可以看看

• 紅外成像