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                          環境溫度對紅外探測器性能影響分析

                          [2020/5/5]

                            紅外探測器的應用環境通常比較復雜,下面主要就環境溫度對其探測性能影響進行分析。

                            對于光電導探測器,不僅僅只有光子才會激發出載流子,溫度也會激發出載流子,但是這種熱激發對于來自目標輻射的光子來說是一種干擾,因為紅外探測器的半導體材料中可用于激發的載流子是一定的,熱激發產生的載流子越多,則可用于目標輻射光子激發的載流子就越少,產生的電信號就會越小。

                            通過下列兩式可以看出對于波長越長的紅外探測器,其產生電子躍遷所需的電離能就越小,就越容易受到溫度的影響。若環境溫度太高導致全部載流子被激發,則沒有載流子可以被光子所激發,探測器將無法工作。

                            半導體材料中電子受熱運動會引起一定的熱噪聲,如下式:

                            可以看到溫度與熱噪聲的平方成正比,只有降低硫化鉛紅外探測器的工作溫度,才可以減小熱噪聲的產生,使探測器擁有更高的信噪比。

                            因此不管為了使熱激發產生的載流子數目減到最少,還是使紅外探測器擁有高信噪比,均需要對探測器進行制冷處理。

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