高性能热像仪的红外探测器主要有热释电和微测辐射热计两种。尽管微测辐射热计自1886年就开始出现,但早期的器件研究都是围绕辐射计量开展的,将其应用于热像仪当中是近几十年的事情。
在1981~1992年间,在美国国防部预研局和军方的支持下,美国霍尼韦尔研究中心秘密开展了对微测辐射热计红外探测器的研究。经过12年的努力,研究终于成功,在研究尘埃落定后,美国才将微测辐射热计技术部分公开。微测辐射热计红外探测器的研制成功,主要依靠两项关键技术:一是优良的热敏材料,二是探测器与衬底间的绝热结构。在热敏材料方面,霍尼韦尔研究中心利用混合相氧化钒薄膜作为微测辐射热计的热敏材料,该薄膜在室温时的电阻温度系数为-2%K-1,为金属薄膜的五至十倍,且淀积温度较低,能与读出电路兼容。在器件结构方面,霍尼韦尔研究中心研制了双层微桥结构以减少探测器与衬底间的热导,获得了接近辐射极限的低热导,大幅度提高了器件性能。
微测辐射热计红外热像仪的优势在于:一、制作技术与互补型金属氧化物半导体兼容,采用半导体工艺技术可以大量制作红外探测器,降低生产成本。二、工作时无需调节电流,解除成像系统的活动部件以增加稳定性,探测器的使用寿命更长,操作与维护简单方便。三、由于采用了热绝缘微桥结构,列阵中的像元与像元之间几乎完全热隔离,因此热像图更加清晰。四、拍摄成像速度快,可以拍摄到最贴近实时状况的热像图。五、响应动态范围广,线性度好,具有潜在的高热灵敏度。
微测辐射热计红外热像仪的研究成功引起世界瞩目。目前,320×240氧化钒微测辐射热计红外热像仪的制作技术已经成熟并批量生产,焦平面更大的如640×480氧化钒红外热像仪也已经开发成功并投入市场,像元尺寸也由50纳米×50纳米逐步减小至25纳米×25纳米,微测辐射热计红外热像仪在军事、民用等广泛领域中受到了重用。
微测辐射热计红外探测器可以说是现时最先进的探测器,上海巨哥电子科技有限公司不但掌握着制造热像仪的先进技术,还一直致力于制造最好的热像仪。