本書系統(tǒng)介紹了紅外與太赫茲探測(cè)器件中的電子信息理論、物理內(nèi)涵、光學(xué)知識(shí)，以及器件制備與應(yīng)用中所涉及的材料、結(jié)構(gòu)和制冷系統(tǒng)等多方面的內(nèi)容，對(duì)紅外與太赫茲器件制備、應(yīng)用研發(fā)以及實(shí)際工程使用人員具有很高的參考價(jià)值。全書分為5個(gè)部分，包括紅外與太赫茲探測(cè)基礎(chǔ)、紅外熱探測(cè)器、紅外光子探測(cè)器、紅外焦平面陣列以及太赫茲探測(cè)器與焦平面陣列。其中紅外熱探測(cè)器部分單列了氣動(dòng)探測(cè)器一章，紅外光子探測(cè)器部分分列了多種近十年開始進(jìn)入成熟期的器件類型，太赫茲探測(cè)器從原來的一章擴(kuò)充為一個(gè)部分，并對(duì)近期的一些進(jìn)展做了詳細(xì)的介紹。
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目錄
第一部分 紅外與太赫茲探測(cè)基礎(chǔ)
第1章 輻射度量學(xué) 3
1.1 輻射度量學(xué)與光度學(xué)中的量和單位 4
1.2 輻照度學(xué)中量的定義 6
1.3 輻射亮度 8
1.4 黑體輻射 10
1.5 發(fā)射率 13
1.6 紅外光學(xué) 15
第2章 紅外系統(tǒng)基礎(chǔ) 19
2.1 紅外探測(cè)器市場(chǎng) 19
2.2 夜視系統(tǒng)的概念 21
2.3 熱成像 25
2.4 制冷器技術(shù) 32
2.5 大氣傳輸與紅外波段 42
2.6 場(chǎng)景輻射與對(duì)比度 43
第3章 紅外探測(cè)器的性能 45
3.1 現(xiàn)代紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷史 47
3.2 紅外探測(cè)器的分類 50
3.3 探測(cè)器工作溫度 54
3.4 探測(cè)器的品質(zhì)因子 56
3.5 探測(cè)率基本極限 58
第4章 紅外探測(cè)器的基本性能限制 64
4.1 熱探測(cè)器 64
4.2 光子探測(cè)器 72
4.3 光子和熱探測(cè)器的基本限制比較 79
4.4 光子探測(cè)器的理論模型 83
第5章 紅外輻射與探測(cè)器的耦合 87
5.1 標(biāo)準(zhǔn)耦合 87
5.2 等離激元耦合 89
5.3 陷光探測(cè)器 98
第6章 外差探測(cè) 103
6.1 外差探測(cè)理論 105
6.2 紅外外差探測(cè)技術(shù) 108
第二部分 紅外熱探測(cè)器
第7章 熱電堆 117
7.1 熱電堆的基本原理與操作 117
7.2 品質(zhì)因子 121
7.3 熱電材料 123
7.4 微機(jī)械加工熱電堆 126
第8章 測(cè)輻射熱計(jì) 132
8.1 測(cè)輻射熱計(jì)的基本工作原理 132
8.2 測(cè)輻射熱計(jì)的類型 135
8.3 微加工室溫測(cè)輻射熱計(jì) 139
8.4 超導(dǎo)測(cè)輻射熱計(jì) 147
8.5 高溫超導(dǎo)測(cè)輻射熱計(jì) 152
8.6 熱電子測(cè)輻射熱計(jì) 156
第9章 熱釋電探測(cè)器 161
9.1 熱釋電探測(cè)器的基本原理和操作 161
9.2 熱釋電材料的選擇 167
9.3 探測(cè)器設(shè)計(jì) 176
9.4 熱釋電的視像管 178
第10章 氣動(dòng)探測(cè)器 179
10.1 高萊管 179
10.2 微機(jī)械高萊管型傳感器 181
第11章 新型熱探測(cè)器 183
11.1 新型非制冷探測(cè)器 183
11.2 熱傳感器的比較 196
第三部分 紅外光子探測(cè)器
第12章 光子探測(cè)器的原理 201
12.1 光電導(dǎo)探測(cè)器 201
12.2 pn結(jié)光電二極管 222
12.3 pin光電二極管 239
12.4 雪崩光電二極管 242
12.5 肖特基勢(shì)壘光電二極管 247
12.6 金屬半導(dǎo)體金屬光電二極管 252
12.7 MIS光電二極管 254
12.8 非平衡光電二極管 258
12.9 勢(shì)壘型光電二極管 259
12.10 光電磁、磁聚及丹倍探測(cè)器 264
12.11 光子牽引探測(cè)器 270
第13章 本征硅和鍺探測(cè)器 274
13.1 硅光電二極管 275
13.2 鍺光電二極管 284
13.3 SiGe光電二極管 288
第14章 非本征硅和鍺探測(cè)器 292
14.1 非本征光電導(dǎo) 292
14.2 非本征光電導(dǎo)技術(shù) 293
14.3 非本征光電導(dǎo)工作特性 295
14.4 非本征光電導(dǎo)的性能 296
14.5 阻擋雜質(zhì)帶器件 301
14.6 固態(tài)光電倍增管 306
第15章 光電發(fā)射探測(cè)器 308
15.1 內(nèi)光電發(fā)射過程 308
15.2 肖特基勢(shì)壘探測(cè)器截止波長的控制 315
15.3 肖特基勢(shì)壘探測(cè)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與制備 316
15.4 新型內(nèi)光電發(fā)射探測(cè)器 317
第16章�、�-Ⅴ族探測(cè)器 321
16.1�、�-Ⅴ族窄禁帶半導(dǎo)體的物理特性 321
16.2 銦鎵砷光電二極管 331
16.3 二元Ⅲ-Ⅴ族光探測(cè)器 339
16.4 InAsSb光電探測(cè)器 357
16.5 GaSb基三元、四元合金光電二極管 365
16.6 新型銻基Ⅲ-Ⅴ族窄禁帶光電探測(cè)器 368
第17章 碲鎘汞探測(cè)器 371
17.1 碲鎘汞探測(cè)器的歷史 372
17.2 碲鎘汞：技術(shù)和特性 374
17.3 碲鎘汞的基本特性 383
17.4 俄歇過程主導(dǎo)的光探測(cè)器性能 397
17.5 光電導(dǎo)型探測(cè)器 400
17.6 光伏型探測(cè)器 414
17.7 勢(shì)壘型光電二極管 454
17.8 其他Hg基探測(cè)器 457
第18章 Ⅳ-Ⅵ族探測(cè)器 463
18.1 材料制備與特性 464
18.2 多晶光電導(dǎo)探測(cè)器 476
18.3 pn結(jié)型光電二極管 481
18.4 肖特基勢(shì)壘型光電二極管 489
18.5 非傳統(tǒng)的薄膜光電二極管 496
18.6 可調(diào)諧振腔增強(qiáng)探測(cè)器 498
18.7 鉛鹽與HgCdTe器件的比較 500
第19章 量子阱紅外光電探測(cè)器 503
19.1 低維固體：背景 503
19.2 多量子阱和超晶格 508
19.3 光導(dǎo)型量子阱紅外光電探測(cè)器 516
19.4 光伏型量子阱紅外光電探測(cè)器 531
19.5 超晶格微帶QWIP 533
19.6 光耦合 534
19.7 相關(guān)器件 537
第20章 超晶格探測(cè)器 547
20.1 HgTe/HgCdTe超晶格 548
20.2�、蝾惓Ц瘛�554
20.3 InAs/GaSb超晶格光電二極管 564
20.4 InAs/InAsSb超晶格光電二極管 573
20.5 器件鈍化 575
20.6�、蝾惓Ц窆怆娞綔y(cè)器中的噪聲機(jī)制 578
第21章 量子點(diǎn)紅外光電探測(cè)器 581
21.1 QDIP制備和工作原理 581
21.2 QDIP的預(yù)期優(yōu)勢(shì) 584
21.3 QDIP模型 585
21.4 QDIP的性能 590
21.5 膠體QDIP593
第22章 紅外勢(shì)壘型光電探測(cè)器 596
22.1 短波紅外勢(shì)壘型探測(cè)器 596
22.2 銦砷銻勢(shì)壘型探測(cè)器 597
22.3 銦砷/鎵銻Ⅱ類勢(shì)壘型探測(cè)器 600
22.4 勢(shì)壘型探測(cè)器與HgCdTe 光電二極管的比較 606
第23章 級(jí)聯(lián)紅外光電探測(cè)器 616
23.1 多級(jí)紅外探測(cè)器 616
23.2�、蝾惓Ц駧чg級(jí)聯(lián)紅外探測(cè)器 617
23.3 與碲鎘汞HOT光電探測(cè)器的性能比較 625
第四部分 紅外焦平面陣列
第24章 焦平面陣列結(jié)構(gòu)概述 629
24.1 焦平面陣列概述 630
24.2 單片式陣列 633
24.3 混成式陣列 639
24.4 讀出集成電路 643
24.5 焦平面陣列的性能 646
24.6 小像元焦平面陣列的發(fā)展 655
24.7 自適應(yīng)焦平面陣列 665
第25章 熱探測(cè)焦平面陣列 668
25.1 熱電堆焦平面陣列 669
25.2 測(cè)輻射熱計(jì)焦平面陣列 673
25.3 熱釋電焦平面陣列 689
25.4 封裝 697
25.5 新型非制冷焦平面陣列 699
第26章 光子探測(cè)焦平面陣列 703
26.1 本征硅陣列 707
26.2 非本征硅和鍺陣列 716
26.3 光發(fā)射陣列 722
26.4�、�-Ⅴ族焦平面陣列 729
26.5 碲鎘汞焦平面陣列 739
26.6 鉛鹽陣列 751
26.7 量子阱紅外光電探測(cè)器陣列 756
26.8 勢(shì)壘型探測(cè)器和Ⅱ類超晶格焦平面陣列 762
26.9 碲鎘汞與Ⅲ -Ⅴ族———未來展望 768
第27章 第三代紅外探測(cè)器 775
27.1 對(duì)第三代探測(cè)器的需求 777
27.2 碲鎘汞多色探測(cè)器 780
27.3 多波段量子阱紅外光電導(dǎo) 790
27.4 多波段Ⅱ類銦砷/鎵銻探測(cè)器 799
27.5 多波段量子點(diǎn)紅外光電探測(cè)器 804
第五部分 太赫茲探測(cè)器與焦平面陣列
第28章 太赫茲探測(cè)器與焦平面陣列 809
28.1 概述 809
28.2 太赫茲輻射特性概述 812
28.3 太赫茲探測(cè)器的發(fā)展路徑 815
28.4 太赫茲直接探測(cè)和外差探測(cè)技術(shù) 821
28.5 光導(dǎo)型器件中太赫茲波的產(chǎn)生與探測(cè) 826
28.6 室溫太赫茲探測(cè)器 828
28.7 非本征探測(cè)器 852
28.8 破裂對(duì)光子探測(cè)器 853
28.9 微波動(dòng)態(tài)電感探測(cè)器 857
28.10 半導(dǎo)體測(cè)輻射熱計(jì) 860
28.11 超導(dǎo)測(cè)輻射熱計(jì) 865
28.12 轉(zhuǎn)變邊沿傳感測(cè)輻射熱計(jì) 871
28.13 新型太赫茲探測(cè)器 876
后記 895
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