“战疫”利器为何持续紧缺?深度解析红外热成像体温检测产业链(16)

而红外探测器是红外成像系统的核心组件 , 主体为红外焦平面阵列 , 利用焦平面阵列将红外辐射信号转化为电信号 , 其性能决定了最终成像的清晰度和灵敏度 , 结构上主要由 CMOS 读出电路及 MEMS 传感器两部分组成 。 上层的 MEMS 传感器用于吸收红外辐射能量 , 能量产生的温度变化引起材料电阻变化 , CMOS 读出电路将微小的电阻变化以电信号的方式输出 。

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▲红外探测器架构示意图(睿创微纳招股说明书、中信证券研究)

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根据焦平面阵列工作单元光电转换过程中应用物理原理的不同 , 红外探测器可分为光子探测器和热探测器 。 两类探测器应用不同的敏感材料 , 对应不同工作温度 。

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3、制冷型与非制冷型探测器

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光子探测器的各类敏感材料中 , 碲镉汞应用最广泛 , 量子阱(QWIP)、量子点、超晶格材料近年来也都在快速发展 。 上述敏感材料一般工作于低温环境 , 如适用于中波段的碲镉汞材料有效工作温度为 200K(-73℃) , 当探测器制冷到 77K 时 , 该材料的响应波段才能延伸到 3~5μm , 只有接近绝对零度光谱效应才能超过 8μm , 因此光子型探测器需要配置制冷器 , 也称制冷型探测器 。 而制冷器的应用也决定了制冷型探测器的体积大、功耗大、寿命短 。

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