制冷红外焦平面探测器技术

目录
第1章 绪论 1
1.1 制冷红外焦平面阵列探测器概述 1
1.1.1 红外概述 1
1.1.2 制冷红外焦平面探测器的工作原理 3
1.2 制冷红外焦平面探测器结构 5
1.2.1 探测器组成 5
1.2.2 探测器各部分功能 6
1.2.3 探测器的工艺流程 9
1.3 制冷红外焦平面探测器发展趋势 10
参考文献 17
第2章 制冷红外焦平面探测器材料技术 21
2.1 碲镉汞红外敏感材料 21
2.1.1 碲镉汞材料技术发展历程 21
2.1.2 碲镉汞基本物理特性 24
2.1.3 碲镉汞材料类型 27
2.1.4 碲镉汞材料生长 28
2.1.5 碲锌镉衬底材料 37
2.2 超晶格红外敏感材料 44
2.2.1 超晶格技术发展历程 44
2.2.2 超晶格原理与特点 47
2.2.3 超晶格材料设计 48
2.2.4 超晶格材料生长 51
2.2.5 锑化镓衬底材料 58
参考文献 63
第3章 制冷红外焦平面探测器芯片技术 71
3.1 红外焦平面芯片概述 71
3.1.1 发展历程 71
3.1.2 结构与原理 73
3.2 红外焦平面芯片设计 74
3.2.1 红外焦平面阵列性能 74
3.2.2 读出电路设计 82
3.3 红外焦平面阵列制备技术 85
3.3.1 碲镉汞焦平面阵列制备技术 86
3.3.2 超晶格焦平面阵列制备技术 93
3.4 红外焦平面芯片集成技术 102
3.4.1 倒装焊互连技术 102
3.4.2 底部填充技术 109
参考文献 114
第4章 制冷红外探测器封装技术 118
4.1 杜瓦封装概述 118
4.1.1 杜瓦封装的功能 118
4.1.2 杜瓦封装的发展趋势 119
4.2 制冷红外焦平面探测器封装设计 120
4.2.1 结构设计 120
4.2.2 参数计算 123
4.3 封装工艺 125
4.3.1 密封焊接工艺 125
4.3.2 粘接工艺 129
4.3.3 引线键合工艺 130
4.3.4 检漏工艺 131
4.3.5 除气及超高真空排气工艺 131
4.4 杜瓦可靠性评价 132
参考文献 134
第5章 制冷红外焦平面探测器用制冷技术 136
5.1 红外探测器用制冷机（器）分类 136
5.2 旋转斯特林制冷机 137
5.2.1 旋转斯特林制冷机设计 137
5.2.2 旋转斯特林制冷机制造流程及关键工艺 144
5.2.3 旋转斯特林制冷机可靠性设计 145
5.3 线性斯特林制冷机 147
5.3.1 线性斯特林制冷机设计 148
5.3.2 线性斯特林制冷机制造工艺 154
5.3.3 线性斯特林制冷机可靠性设计 156
5.4 节流制冷器 159
5.4.1 节流制冷原理 160
5.4.2 微型节流制冷器设计 162
5.4.3 节流制冷器制造工艺 169
5.4.4 节流制冷器可靠性设计及验证 170
参考文献 170
第6章 制冷红外焦平面探测器检测技术 172
6.1 制冷红外焦平面探测器关键参数及其测试方法 172
6.1.1 关键参数 172
6.1.2 关键参数测试方法 173
6.2 制冷红外焦平面探测器参数测试系统 176
6.2.1 测试系统总体结构 176
6.2.2 测试系统硬件组成 177
6.2.3 测试系统软件组成 179
6.3 典型制冷红外焦平面探测器测试结果 181
参考文献 184
第7章 制冷红外焦平面探测器应用 185
7.1 红外观瞄器件 185
7.2 红外光电系统 186
7.3 卫星侦察 189
7.4 气体检测 190
7.5 飞行视觉增强 191
7.6 智能监控 192
7.7 火灾告警 193
参考文献 194