跨入二十一世紀以來，紅外熱攝像技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷了三十多個年頭。其發(fā)展已從當初的機械掃描機構(gòu)發(fā)展到了目前的全固體小型化全電子自掃描凝視攝像，特別是非致冷技術(shù)的發(fā)展使紅外熱攝像技術(shù)從長期的主要軍事目的擴展到諸如工業(yè)監(jiān)控測溫、執(zhí)法緝毒、安全防犯、醫(yī)療衛(wèi)生、遙感、設備先期性故障診斷與維護、海上救援、天文探測、車輛、飛行器和艦船的駕駛員夜視增強觀察儀等廣闊的民用領(lǐng)域。 RiG]-K:  
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　　紅外熱攝像技術(shù)的發(fā)展速度主要取決于紅外探測器技術(shù)取得的進展。三十年來，紅外探測器技術(shù)已從第一代的單元和線陣列發(fā)展到了第二代的二維時間延遲與積分（TDI）8～12μm的掃描和3～5μm的640×480元InSb凝視陣列，目前正在向焦平面超高密度集成探測器元、高性能、高可靠性、進一步小型化、非致冷和軍民兩用技術(shù)的方向發(fā)展，正在由第二代陣列技術(shù)向第三代微型化高密度和高性能紅外焦平面陣列技術(shù)方向發(fā)展。 jr(|-!RVMN  
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1 發(fā)展現(xiàn)狀 ";jKTk7  
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　　1.1 超高集成度的焦平面探測器像元 Q[Gs%/>  
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　　像可見光CCD之類的攝像陣列一樣，要提高系統(tǒng)成像的分辨率和目標識別能力，大幅度地提高系統(tǒng)焦平面紅外探測像元的集成度是一種重要的途徑。各公司廠家都在盡力增加焦平面陣列的像元數(shù)，發(fā)展各種格式的大型或特大型紅外焦平面陣列。 Y0yu,  
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　　在1～3μm的短波紅外（SWIR）焦平面陣列方面，由于多年來的軍用都集中在中波紅外（MWIR）和長波紅外（LWIR）波段，因而SWIR焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展受到忽略，但由于這個波段的許多應用是MWIR和LWIR應用達不到的，因而近幾年來加快了對SWIR焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展步伐，目前的陣列規(guī)模已達到2048×2048元（400萬元）。 l}@C'Np  
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　　·InGaAs紅外焦平面陣列：雖然實現(xiàn)短波紅外熱攝像的候選材料要求低溫冷卻工作，而且HgCdTe襯底失配率高，暗電流也高，唯有In0.53Ga0.47As的晶格常數(shù)與InP相同，暗電流密度低達3×10-8A/cm2，R0A＞2×106Ω.cm2，D*＞1013cmHz1/2W-1（室溫下），其光響應峰值在0.9μm～1.7μm，可實現(xiàn)非致冷工作的高性能紅外焦平面陣列，其多年的光纖通信工業(yè)應用使其具有大批量生產(chǎn)的能力，因而幾年來日益受到重視，美國傳感器無限公司在DARPA 和NVESD支持下正在加速發(fā)展這種非致冷的紅外焦平面陣列和攝像機技術(shù)，其陣列尺寸已達到320×240元。 s14D(:t(  
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　　　·HgCdTe陣列：由于軍用目的的需求，過去這種材料焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展主要集中于中波和長波紅外波段應用，但洛克威爾國際科學中心卻一直在發(fā)展1～3μm波段工作的HgCdTe焦平面陣列技術(shù)，其主要目的是天文和低背景應用，該中心在90年代中期已制出HQWAⅡ-1 1024×1024元陣列，目前已研制成功世界上最大的HQWAⅡ-2型2048×2048元的陣列，該中心正在計劃研制4096×4096元的特大型陣列。 &PPYxg<  
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　　在3～5μm的中波紅外焦平面陣列方面：中波紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展一直是紅外焦平面中發(fā)展最快的，主要有PtSi、InSb和HgCdTe三種陣列，其陣列規(guī)模已達到2048×2048元（400萬元）。 r:M0# 2   
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　　·PtSi陣列已形成大批量生產(chǎn)能力，典型陣列有640×480，801×512，1024×1024，1040×1040，柯達公司新近推出的產(chǎn)品高達1968×1968元，其陣列規(guī)模已接近于400萬元，HgCdTe中波焦平面陣列是目前所有焦平面中波工作陣列中集成度高，最引人注目的，洛克威爾國際科學中心在這方面的發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位，除了640×480和1024×1024元的天文應用陣列外，近期已準備提供用戶使用的陣列為2048×2048元，并正在采用拼接技術(shù)研制4096×4096元的陣列，但工作溫度低于77K。 .P#t"oW}  
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·InSb陣列是這個波段應用中深受重視的器件，主要是低背景天文應用陣列規(guī)格達1024×1024元，典型陣列還有640×480和640×512元。 {A~3/M%74;  
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　　在長波紅外焦平面陣列方面，主要集中于HgCdTe，GaAlAs/GaAs多量子阱陣列，SiGe異質(zhì)結(jié)構(gòu)陣列和非致冷紅外焦平面陣列四種。HgCdTe陣列的發(fā)展一直較為緩慢，近幾年主要集中于GaAlAs/GaAs量子阱列和非致冷工作的紅外焦平面陣列技術(shù)，發(fā)展極快，陣列規(guī)模已達到了640×480元。 yU>ucuF  
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　　·HgCdTe焦平面陣列技術(shù)，由于這種材料的電學特性，進展一直較為緩慢，長波HgCdTe焦平面陣列規(guī)模僅為256×256元。 H#M;TjR  
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　　·GaAlAs/GaAs陣列是最近幾年來發(fā)展最快的，研究的國家公司機構(gòu)很多，如美國的洛克希德-馬丁、洛克威爾國際科學中心，雷聲、噴氣式推進實驗室和空軍研究實驗室等，日本的三菱電機和NTT，法國的湯姆遜和瑞典、加拿大、以色列的不少公司竟相研制發(fā)展，其中以噴氣式推進實驗室、雷聲和洛克希德-馬丁公司的進展最快，目前的陣列尺寸已達到640×484元，已評估了1024×1024元的雙色陣列，正在水平集成四色陣列。 %%9T-+T  
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　　·GeSi/Si異質(zhì)結(jié)構(gòu)紅外焦平面陣列6，其工作機理類同于PtSi陣列。MBE技術(shù)的發(fā)展，為GeSi/Si、InSb和InGaAs、GaAlAs、HgCdTe等高性能大型陣列發(fā)展提供了先進的制作技術(shù)。麻省理工學院和林肯實驗室已制作了320×240元和400×400元的陣列，日本三菱電機公司的陣列規(guī)模已達到了512×512元，只是目前GeSi/Si陣列工作溫度明顯低于77K。 Y()
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