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凯发k8国际首页登录 氧化钒和非晶硅红外探测器技术区别

2023-12-15 17:47:23

凯发k8国际首页登录 氧化钒和非晶硅红外探测器技术区别

红外探测器是红外热成像系统的核心,其广泛应用在安防监控、工业、交通、医学等领域。目前,非制冷红外焦平面探测器的主流敏感材料是非晶硅(a-Si)和氧化钒(VOx),本文将从生产工艺、薄膜种类、技术积累时间、薄膜性能指标、器件技术指标等方面对比两者的异同。

一、 相同点

1. 生产工艺

微测辐射热计技术与CMOS工艺兼容,能够与CMOS读出电路单片集成,可基于半导体制造工艺进行大规模生产。

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2. 薄膜种类

两者的薄膜都属于半导体热敏薄膜(红外热敏薄膜),薄膜TCR(电阻温度系数)与电阻率都成正比关系。

二、 不同点

1. 技术积累时间

1978年,利用VOx材料制作红外探测器取得突破性发展。而非晶硅晚了10年。由氧化钒制成的芯片的性能、技术相对非晶硅更成熟。

2. 薄膜性能指标

同样电阻率条件下,VOx薄膜TCR优于a-Si薄膜。同样TCR(电阻温度系数)条件下,非晶硅薄膜的1/f噪声系数高于氧化钒薄膜。简单来说就是VOx红外探测器的成像效果更好。

3. 器件技术指标

VOx红外辐射的光电转换效率更高,测量温度稳定性好。Vox红外探测器的灵敏度可以达到30mK,a-Si红外探测器的灵敏度通常在50mK左右。

Vox红外探测器的图像非均匀性好于非晶硅探测器。a-Si的残余固定图像噪声比VOx大一个数量级以上,造成图像有蒙纱感,清晰度稍逊于氧化钒。

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纵观全球红外市场,氧化钒(VOx)与非晶硅(α-Si)都得到了广泛应用。高芯科技采用氧化钒技术路线,拥有完整自主可控的生产线,以及国内最早实现晶圆级封装(WLP)量产的技术加持,大幅度就降低了氧化钒红外探测器的成本。

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