新型紫外摄像器件及应用

2006-05-07 15:50:15来源: 国外电子元器件

1 引言

早在50年代,人们即开始了对紫外探测技术的研究。紫外探测技术是继红外和激光探测技术之后发展起来的一军民两用光电探测技术。紫外探测技术在医学、生物学等领域有着广泛的应用,特别是近几年在皮肤病诊断方面有着独特的应用效果。利用紫外探测技术在检测诊断皮肤病时可直接看到病变细节。也可用它来检测癌细胞、微生物、血色素、白血球、红血球、细胞核等,平种检测不但迅速、准确,而且直观、清楚。但是,由于电子器件的灵敏度低,一起未能广泛的应用。直到90年代,日本开发出雪崩倍增靶(HARP)摄像管、使得紫外摄像器件获得了较高的灵敏度和较合适的光谱范围,紫外摄像器件也因此而获得广泛的应用。

由于HARP靶摄像管本身体积大,功耗大、工作电压高,所以,由它组装的紫外成像系统的体积也较大,而且功耗和成本高,因此限制了紫外成像系统的应用。基于这种情况,在紫外探测技术领域,人们一直在开发和研究能满足应用需要的紫外探测器、紫外传感器、紫外CCD等固体紫外摄像器件,并且取得了较大进展。在军事上,它主要用于紫外告警、紫外通讯、紫外/红外复合制导和导弹探测等方面。

2 紫外探测器件

2.1 紫外探测器

a.SiC紫外探测器

该产品是SiC的光激励型紫外探测器。因为它只对波长40nm以上的光选择性吸收,所以不需要可见光、近红外光的保护滤光片,与硅探测器相比,其紫外光的吸收要大两个数量级,并且不需要表面加工处理,可保持长期的稳定性。另外,灵敏度和暗电流在使用温度条件内几乎不受温度变化的影响,可在700K的高温下使用。

b.GaN基紫外探测器

由于GaN材料在365nm(紫外光)波段具有很尖的截止响应特性,因而降低了对滤波器的要求,这使得GaN基的光探测器具有能够在不受长波长辐射的影响下,在紫外光波段监测太阳讯盲区(Solar Blind)的特性。目前美国APA光学公司已经在这种新型器件是在蓝宝石衬底上采用GaN肖特基二极管制作而成的。

GaN基紫外探测器的应用包括火焰传感、臭氧监测、血液分析仪、水银灯消毒控制、激光探测器及其它要求具有太阳盲区特性方面的应用。

2.2 紫外传感器

1999年初,美国科罗拉多(Colorrado)洲卫生保健制器公司推出一种可准确测量太阳紫外线的传感器,并已以市场出售。

该传感器装有两个刻度仪,一个是用来显示日光浴者的皮肤类型,因为不同的皮肤类型的抗辐射能力不同;另一个刻度仪是显示护肤指数的,即日光浴者使用的防晒制器的效能指数。使用这种传感器可以测量出太阳紫外强度和对皮肤或浴衣的照射量以及日光照射时间的安全量。综可以使日光浴者当场即可测出紫外线对皮肤的辐射程度,并能告诉人们什么时候的日光最适合日光浴。

1999年日本大坂气体公司在MOVPEE生长的AlxGal-xN上制备成低强度紫外光电探测器。在低位错密度层(6×10 7~1×10 9cm -2)上制备的金属—半导体—金属(MSM)探测器可显示非常低的暗电流(在10V下低于50fA),并在紫外和可见光之间得到了3个数量级的衰减比,其截止波长在X=0和X=0.43时分别为365nm和270nm。另外,该公司还利用AlGaN研制成AlGaN紫外(365nm)光电二极管阵列。

2.3 紫外CCD

一般紫外辐射的波长范围为100nm~400nm。紫外(UV)光子在硅中的吸收系数是很高的。由于CCD是MOS结构器件,SiO2栅介质和多晶硅(Poly-Si)栅对UV光子均有较高的吸收系数。因此,CCD用于UV光子探测是非常困难的,因为UV光子几乎不能到达硅衬底。

为了避免UV光子在CCD表面多层结构中被吸收,目前采用的方法是:

(1)在CCD表面淀积一层对UV光子敏感的磷光特质,并通过适当选择磷光物质,将紫外信息转换成与CCD光谱响应相对应的波长。这种磷光物质可以选择晕苯。当受波长小于0.4μm(400nm)的紫外辐射激发时,晕苯发出荧光,其在可见光谱的绿光波段,峰值接近500nm。CCD在覆盖晕苯前后的光谱响应如图1所示;

(2)采用背面照射方式,要形成电荷载流子的产生区和收集区,CCD衬底必须减薄,减薄后的厚度典型值约为10μm。当然,减薄工艺及随后进行的精细处理增加了制作难度,但对UV探测而言是值得的。背面减薄引起的一个主面难题是在硅的腐蚀表面通常有高浓度的复合中心。UV光子在靠近硅背面的表面处被吸收以产生电子空穴对。许多光电子在被收集到CCD正面之前已被复合掉。为了解决此问题,通过注入在已减薄的CCD背面形成一很浅的P层的方法可产生一个附加电场,从而将光生电子驱赶到正面而不被复合掉。当然,注入后再进一步进行高温处理对器件不利,但可以采用快速激光退火来解决;

(3)采用深耗尽CCD方法。采用轻掺杂、高电阻率被底,CCD栅下的耗尽区被扩展至硅片背而。由背面入射的UV光子产生的电子被耗尽区中的电场扫进正面。这种深耗尽CCD方法不仅避免了多晶硅栅的吸收,而且避免了常规掺杂浓度背照CCD必须的减薄。耗尽方法的另一优点是硅片后的高温工序可以进行,并可获得各种各样的钝化结构。

图1给出了CCD表面淀积磷光体前后的光谱响应。

图2给出深耗尽CCD的剖面结构。背面注入的P+层可通过降低器件暗电流和增加量子效率来改善CCD背面的特性。这种深耗尽CCD衬底的厚度大约为150μm,电阻率为4kΩ.cm~10kΩ.cm。

深耗尽CCD方法的缺点是暗电流长,暗电流随空间电荷区的体积线性增加。在室温时暗电流较大,但暗电流将随温度的降低显著下降。对大多数学科的UV应用来说,都很容易实现致冷,因而暗电流不再是一个问题。

紫外CCD是将硅CCD减薄后涂荧光物质把紫外光耦合进器件的,它可使器件具有在波长从真空紫外到近红外波段摄像的能力。1997年美国国家航空航天局研制成功新颖的256×256像元GaN紫外CCD,它是把GaN紫外光探测器与硅CCD多路传输器通过铟柱倒装互连而成的混合紫外CCD。从发展趋势来看,随着GaN、SiC和AlGaN紫外光探测器工艺技术的不断改善,GaN、SiC和AlGaN紫外CCD将是今后紫外成像器件的主要发展方向。并将广泛用于军民两用领域,特别是在军事上(如紫外告警、紫外通讯、紫外/红外复合制导等)的应用更将引起军方的极大关注。

紫外CCD摄像机是以δ(delta)掺杂CCD技术为基础的,它包括一个2.5nm厚的硅掺杂层,该掺杂层用分子束外延(MBE)生长在一个薄的CCD背面,δ掺杂能增强对由紫外光子照射产生的电子的探测能力,效率几乎可达200%,为增强0.3~0.7μm的灵敏度,可在传感器阵列涂上抗反射涂层,这样可使激活区的画面传递达到256×512像元,有效速度为30帧/秒,为便于摄像机操作,其中还可装入实用的电子部件。

1998年,日本滨板公司开发成功了新型紫外固体摄像器件—薄型背照式电荷耦合器件(BT—CCD=Back Thinned Charge Coupled Device),由于采用了特殊的制造工艺和特殊的锁相技术,该BTCD不仅具有固体摄像器件的一般优点,而且具有噪声低,灵敏度高、动态范围大的优点。

BTCCD是一种薄型背照式摄像器件,它主要由三部分组成:垂直CCD移位寄存器,水平CCD移位寄存器和锁定放大器。在时钟脉冲驱动下,信号电荷由垂直CCD移位寄存器一步一步地输送到水平CCD移位寄存器,再由锁相(定)放大器变换成电压信号输出。其框图如图3所示。

其中锁相放大器作用较重要,它有很高的电荷—电压变换灵敏度和很低的噪声,因而它的信噪比和灵敏度都很高。

BTCCD有很高的紫外光灵敏度,它在紫外波段的量子效率如图4所示。从图中可以看到,在紫外波段,量子效率超过40%,可见光部分超过80%,甚至可以达到90%左右。可见,BTCCD不仅可工作于紫外光,也可工作于可光。因此BTCCD是一种很优秀的宽波段摄像器件。

BTCCD之所以有很高的灵敏度,这主要是由其结构特点决定的。首先,与FI-CCD相比,硅层厚度从数百微米减薄到20μm以下;其次,它采用背照射结构,因此紫外光不必再穿越钝化层。

另外,滨松公司又开发出MOS(Metal Oxide Semiconductor)摄像器件,这种紫外线MOS摄像器件的结构比较简单,制造也相对容易。它的量子效率如图5所示。它在紫外区的量子效率可达30%,并有较高的紫外光灵敏度。

BTCCD摄像器和MOS摄像器的比较如表1所列。从表1看到,BTCCD确有很高的性能。

表1 BT-CCD和MOS摄像器的比较

参  数 MOS器件 BT-CCD 单  位 备  注
暗电流 160 110 pA/cm 2 25℃
电荷 /电压变换增益 0.03 10 μV/电子  
噪声 3000 15 电子 0℃
饱和电荷 3×10 8 6×10 5 电子  
噪声等价曝光量 1.6 0.0075 pJ/cm 2 600nm
饱和曝光量 160 0.3 nJ/cm 2 600nm
动态范围 1×10 5 4×10 4    

2.4 紫外成像器件

由于硅在200~400nm波段内的吸收深度小,因此在紫外波段内进行成像比较困难。然而现在人们已经找到能够达到良好紫外响应的许多方法,Photometrics公司采用在正面照射的CCD上加一辐射转换成普通CCD能够响应的中等波长的可见光而不需要对硅本射作专门的处理。在这种情况下,正面照射的CCD在200~400nm的波段内可达到20%的量子效率。

如再经过适当背面注入处理,涂有特制抗反射涂料并且具有深耗尽层的背面照射CCD在200~400nm波段内可达到50%以上的量子效率。在喷气推进实验中首次推出的金属闪光栅可用来代替背照射CCD的注入后经退火的背面。另一种方法是在薄型CCD背面放置一发光层,这同正面照射方法相似,但量子效率却比较高。

目前Sarnoff研究中心的紫外研究工作有两个方向:第一个方向是研制线阵和隔行转移列阵格式的CMOS/CCD。现已证明,这种方法所产生的探测器随着时间和表面电荷的变化能保持高度的稳定性;第二个方向是为海洋研究公室研究一种薄型背面照射技术,模拟证明,这种技术可以在深真空紫外波段(10nm)获得30%以上的稳定量子效率,并可研制出大规模CCD。在真空紫外以下,硅CCD已可用来在远紫外(10~100nm)和软X射线(0.1~10nm)波段内成像。

2.5 GaN紫外摄像机

对于各种应用来说(从跟踪导弹发射到研究远距离星体),能观察紫外线是很有用的。然而以硅为基础的探测器不是捕获紫外线的最好办法。为了改进这一技术,北卡罗来纳大学的研究人员与美国陆军夜视实验室合作研制了一种以GaN为基础的可见光盲紫外摄像机。

这种摄像机包含一个32×32GaN/AlGaN异质结PIN光电二极管阵列。底层为n掺杂的GaN,具有接近20%的Al,其上是一层非掺杂的GaN层,再上是一层P掺杂的GaN层。整个结构建立在一个光能穿过的抛光的蓝宝石基底上。每一个光电二极管都对320nm~365nm的光波具有敏感的响应。波长小于320nm的光被AlGaN底层吸收,波长长于365nm的光穿过GaN。增加底层和顶层Al的含量可改变光电二极管的带宽。

由于紫外摄像机的潜在国防应用前景,这项工作获得了陆军研究办公室和国防高级研究项目的资助。该项工作的参加者还包括哈尼维尔技术中心的研究人员。军事应用希望太阳盲式紫外探测器能在250nm~280nm波段成像,这样依能跟踪导弹的载入而不为太阳光所干扰。Schetzina说:“我们还没有作到这一点,这将是下一步的事”。

1999年美国北卡罗来纳州立大学夜视实验室和霍尼威尔技术中心研制出1024像元的AlGaN紫外光电二极管阵列,该阵列响应波长为365nm,目前,他们已用该阵列组装成数字紫外摄像机。

另外,美国纽约州的COOK公司也向市场提供了Dicam-pro型增强式制冷型CCD相机,它的曝光时间很短,仅3ns。CCD相机的像元数为1280×1024元,并具有12bit的动态范围。其工作波段位于近红外-紫外波段。这种相机可用于荧光分析,化学荧光分析、光谱分析、弹道分析、生物荧光分析、高速流体分析、电源现象分析以及PIV成像等系统。可用光缆传输从相机到PCI接口板的串行数据。

2.6 紫外CCD摄像机

a.紫外/X光CCD摄像机

APP公司与CEA公司合作,研制出一种称为ANIMATERV3X的数字成像系统,该系统的灵敏度为数电子伏至数千电子伏。它采用的是512×512元的高分辨率传感(TH7895A),这是一种背面照射的薄型CCD传感器,其敏感波段可延伸至短紫外和软X射线区域。入射辐射可直接照在CCD器件,产生的信息在摄像机头部经数字化处理后,通过光纤可传送给接口卡。ANIMATERV3V的最大优点是能够在紫外和X光段内成像。

b.紫外数字照相机

日益普及的数字照相机现在又迎来了一个表的家庭成员,美国一些科学家发有了可以感应紫外光的数字照相机。

由于紫外光的波长比可见光短,因而它又叫做“黑光”,因为它可以引起某些材料在黑暗中发光。一般的数字照相机只能“看见”人们内眼所看见的可见光(有时称为“白光”),但许多物体(如星球、生化武器)所发出的紫外光是普通的数字照相机所不能看到的。

北卡罗来纳州立大学固体物理实验室的物理学家Jan F.Schetzina表示,这个发明对拓展数字照相机的使用范围有很大的促进作用。

这项研究由美国陆军研究办公室和国防部高级研究项目管理局提供资金,这种照相机显然在军事上很有用,但它也可以用于医学领域,如发现早期皮肤癌等。这种照相机的工作原理与其它普通的数字照相机相类似,不同之处在于它使用AlGaN化合物来作为感光物质,而不是使用传统的硅作为感光物质。

c.紫外摄像用PtSi-SBIRFPA技术

1990年麻省理工学院林肯实验室研制成功了160×244元硅化铂肖特基势垒红外CCD(Ptsi-SBITCCD),它的像元尺寸为40×80μm2;填充系数为39%;探测器的有效面积为25×50μm2。紫外、可见光和红外光子产生的电子在PtSi电极积累后转移到埋沟CCD沟道。电荷转移控制由施加到CCD转移栅上的三电平时钟信号控制。Al光掩蔽层用于阻止CCD沟道和转移栅中因更大带隙辐射而产生的载流子。

1998年日本滨松光电子公司固体事业部采用芯片背面减薄技术成功的制作了紫外光谱区摄像应用PtSi-SBIRFPA,其瑾为S7030、S7031和S7032系列。

S7030、S7031和S7032系列产品具有低噪声和高灵敏度的特点,是紫外区的高灵敏度器件,比世界同类器件从紫外到可见光区的量子效率要高1倍,同时动态范围并可多相位驱动。偈元数为1024×256元、512×128元、512×64元,最大读出频率为1MHz;转移效率99.995%;功耗为15mW;暗电流为200个电子/像元·秒(℃C,CMMP驱动时);在5~6℃时,其暗电流将降低到原来1/2,它的敏感波长为120~200nm,量子效率大于50%。

3 紫外器件的主要应用

3.1 导弱探测新技术

美国国防高级研究计划局正在资助开发一种紫外线感应材料技术,这种技术有望把导弹预警系统发出的错误警报降低到最低限度,并减少传感器的复杂性和成本。

目前使用的AAR-57和AAR-54等被动式导弹预警系统必须设法区分由来袭导弹发出的紫 外线和诸如太阳等无威胁的紫外线源。

据国防高级研究计划局负责这种技术研究的埃德加·马丁内斯说,这项研究旨在开发出一种诸如铝镓氮(AlGaN)的新型探测材料,它对火箭发动机发出的、太阳射线中没有的一种窄波段紫外线波长非常敏感。这种技术将使导弱预警系统能够探测出从上方飞来的导弹,并使探测紫外线的导弹预警系统更加有效地为地面武器系统预警。

目前,已有十多所大学和半导体研究机构获得了国防高级研究计划局这项耗资600万美元的研究合同。工程师们预计,这种新材料将大大增加导弹的探测范围,并降低传感器的成本。

3.2 军事紫外领域

a.紫外制导

尽管红外制导是目前导弹的主流制导方式,但随着红外对抗技术的日趋成熟,红外制导导弹的功效将受到严重威胁。为了反红外对抗技术,制导技术正在向双色制导方面发展,这其中也包括红外-紫外双色制导方式。在受到敌方红外干扰时,仍可使用紫外探测器探测目标的紫外辐射,并把导弹导引至目标以进行攻击。据报道,美国及北约盟军的陆海军在1989年装备使用的尾刺(Stinger Post)对空导弹中就采用了这种红外-紫外双色制导技术。美国研制的这种导弹就利用了红外/紫外双色制导技术,白天飞机反射的日光的紫外波段功率很强,则用紫外波段跟踪目标。夜晚紫外波段辐射功率小于红外辐射,则自动切换成红外波段跟踪目标。美国的“毒剌”导弹就采用紫外/红外复合寻的器,法国的“西北风”导弹也采用多元红外/紫外复合寻的制导方式。

b.紫外告警

为了对付导弹的威胁,导弹入侵报警器是必要的设备。目前的导弹入侵报警方式主要采用雷达工作的主动式报警和包括红外、激光和紫外告警为主的被动式报警。

紫外告警探测器是通过探测导弹尾焰中的紫外线辐射来探测目标的。表2列出了低空时使用不同燃料的导弹的尾焰辐射特征。可以看出,任何尾焰中都含有近紫外(NUV)和中紫外(MUV)线,这为紫外导弹告警提供了可能,国外已研制成功了多种紫外报警器。美国洛拉尔公司在1998年就为美国海军的C-1305直升机和P-3S运输机研制成世界上第一台新型的AAR-47紫外告警系统,它在太阳光的中紫外盲区内探测导弹羽烟的紫外辐射,从而解决了红外告警系统的虚告警问题,并很快装备了美军。在1991年海湾战争中投入实战后,又改进为AAR-47A和AAR-47B。美国西屋公司在美国海军的资助下也研制出PMAWS-2000紫外报警器,主要装备在各种战斗机,坦克和装甲车上。在1993年到1994年末,美国海军对PMAWS-2000进行了实验。紫外告警系统在问世不到10年的时间内就发展了两代产品十余种型号,从而迅速成为机载导弹逼近告警系统的重点发展方向。

表2 低空(5km以下)火箭尾焰的特征辐射

燃料类型 发射机制 波长范围 备  注
液胺/氮的氧化物 CO+O化学发光
OH化学发光
V,NUV,MUV
NUV
V/可见光
NUV/近紫光
MUV/中紫光
铝化混合固体燃料 Al2O3微粒热致发光
Al2O3微粒散射
CO+O化学发光
OH化学发光
V,NUV,MUV
V,NUV
V,NUV,MUV
NUV
烃类/液氧 烟尘热致发光
OH化学发光
CO+O化学发光
CH、C2燃料碎片的化学发光
V,NUV,MUV
NUV
V,NUV,MUV
V,NUV
液氢/液氧 生成H2O化学发光 V,NUV,MUV

紫外告警系统最显著的特点是将响应波段置于太阳光的中紫外盲区,由于在这个波段内几乎没有自然光辐射,因而背景噪声非常小,从而减轻了信号处理的负担,使得紫外告警系统能将虚告警率控制在很低的程度。目前,美国研制的第一代紫外型导弹逼近告警系统是以光电倍增管为探测器的;而第二代紫外型导弹逼近告警系统(MAWS)则以多元或面阵器件为核心探则器。

紫外告警是利用“太阳光谱盲区”的紫外波段探测导弹的光焰与羽焰,由于它对太阳光和普通灯光均不敏感,因而虚警率低;同时它不需要低温冷却,不扫描,告警器体积小、重量轻。所以,紫外告警以其独特的优势日益博得人们的青睐,在导弹逼近告警系统(MAWS)的发展中占有极其重要的地位。随着紫外传感器技术的不断完善。紫外告警系统将为导弹告警提供更有效的手段。

c.紫外干扰

红外/紫外双色制导导弹的出现,必然导致红外/紫外双色干扰技术的发展,紫外干扰的关键是研制出具有足够强的紫外辐射,并且火药装添制成的具有紫外干扰能力的干扰弹。

d.紫外通讯

紫外通讯是一种具极大发展潜力的新型通讯方式。它具备了许多其它常规通讯方式所没有的优点,如低窃听率,高抗干扰性、低位辨率、全天候工作等,所以受到对通讯保密性、机动性要求较高的部门的广泛重视。

美国在紫外通讯系统的研制方面有重大投资。在美国,20世纪90年代初即研制出低功率紫外通讯系统,目前已有紫外通讯系统的成品出现,并成功地将此技术应用于空间飞行器与卫星间的秘密通讯及海军战舰之间以及战舰与舰载机的联络等方面。

e.紫外探测技术

紫外探测方法很多,大致可分为三类。如表3所列,紫外探测技术的关键问题有以下几种:

表3 紫外探测方法一览表

分类 方法 基本原理 应用
1 荧光转换法 荧光效应
光谱匹配和校正
一般探测和计算
2 分光光度法 色散分光、干涉滤光,光电探测 探测,计算,标定
3 卫星遥感法 吸收和散射理论 航天研究,环境探测

(1)紫外线大气传输理论和散射模型的建立

紫外线大气传输理论和散射模型以及仿真系统的建立是关键问题之一。在众多的紫外应用领域尤其是军事应用中,无论是主动式的“紫外通讯”、“紫外干扰”还是被动式的“紫外制导”、“紫外告警”,均涉及紫外在大气中的传输问题。目前国内人们的注意力绝大多数集中在可见光与红外辐射特性及其大气传输特性的研究上。对紫外传输特性的研究很少。加之紫外传输涉及多次散射这样一个是及其复杂的问题,因此,上述内容的研究就成为紫外探测及应用技术的关键问题之一。

(2)高灵敏度紫外探测器件的研制

高灵敏度、低噪声紫外探测器件的研制是紫外探测技术的另一关键。目前,紫外探测器有如下几类:紫外真空二极管、分离型紫外光电倍增管(UV-PMT),成像型紫外变像管、紫外增强器及紫外摄像管等。而是新的一种是带微通道的光电倍增管(MCP-PMT),它具有响应速度怜惜,抗磁场干扰能力强、体积小、重量轻且供电电路简单等特点。目前带有MCP结构的近贴式聚焦型紫外变像管及增强器以及与之相应的自扫描阵列也已经出现,并被用于紫外探测卫星、空间防务及火箭-导弱尾焰紫外探测等方面。

另外在固体紫外探测器件方面亦有发展,目前增强型硅光电二极管、GaAsP和GaP加膜紫外固体器件、GaN紫外探测器、紫外CCD(UV-CCD)等器件都已在开发研究之中。

(3)低噪声信息处理系统

低噪声信息处理系统的形成是紫外探测技术的又一关键问题。紫外探测系统一般是一个微弱信号接收处理系统;常常要经过信号采集、光电转换和放大、调制解调以及编码-解码等过程,尤其是干扰和去噪声问题尤为突出。对于来自多方面的噪声(如热噪声、散弹噪声、低频噪声、放大器噪声等),必须进行有效的处理(如相关处理、锁定放大、信号平均、自适应噪声抵消、低噪声前置放大、抑制电磁感应与静电感应等外界干扰),以降低噪声,提高系统信噪比。而单光子计数又是极弱光探测的一个非常有效的探测技术,人们常常使用该方法来解决紫外探测问题。

此外,在民品市场,紫外探测器也同样具有广泛的应用。就紫外像增强管而言,由它作为核心器件构成的成像仪在公安刑侦部门极为有用。譬如:在刑事犯罪现场,用该成像仪可在非渗透性的光滑表面如陶瓷、打腊的地板、油漆家俱表面、相片等特体表面观察到反差加强的犯罪分子遗留下的无色汗液指纹;如果外接监视器,则可在海关、考古、环保等领域用于摄取有用信息。另外,光电倍增管及其它器件在生物医学、天文研究、同步辐射、光谱分析、粒子探测以及闪光照相等诸多领域也将得到广泛应用。

4 结论

紫外探测技术是继激光深测技术和红外探测技术之后发展起来的又一种新颖探测技术。在紫外探测技术中,主要有紫外探测器和紫外摄像器件,近几年来该技术发展很快,至今已研制出了紫外MOS图像传感器,GaN/AlGaN异质结PIN光电二极管阵列、SiC、GaN紫外探测器、紫外CCD以及用于紫外摄像的BT-CCD的PtSi-SBIRF-PA等。紫外CCD的研究进展慢于可见光和红外CCD的原因是因为紫外辐射与用于半导体工艺材料之间的相互作用的许多问题在前几年还未解决,但随着研究工作的不断深入,特别是近几年来GaN/AlGaN异质结PIN光电二极管阵列的问世,将加速GaN/AlGaN紫外摄像器件的发展速度,并终将成为紫外探测技术领域的佼佼者。紫外探测技术是近几年来研究最热门的军民两用光电探测技术之一,它是一种被动探测。随着紫外探测器和紫外摄像器件制造技术的不断发展,紫外探浊技术必将成为重要的军事装备技术之一。

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