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滨松新型非制冷型InAsSb红外探测器,响应波长延至11μm
发布时间:2017-01-13
滨松公司采用铟、砷、锑(InAsSb)材料新增3~11μm波段非制冷型红外探测器“InAsSb光探测器元件P13894-011MA”,实现高速、高灵敏度探测。


 
响应波长范围从原来的8μm延长到11μm,可以测定吸收10μm波长附近的氨气(NH3)、臭氧(O3)等分子。随着可测定分子范围的增加,单个元器件就可对化学工厂排气、排水中所包含的各种成分进行分析。近期将面向环境计测设备、分析仪器厂家销售。


 
此前,在中红外气体探测中主要采用的是碲镉汞(MCT)红外探测器。但因为该探测器中含有RoHS指令所限制的水银和镉,所以基本已被市场拒之门外。铟砷锑(InAsSb)材料的探测器在室温下也具有很高的探测效率,且响应快速。与碲镉汞(MCT)不同,其材料也符合RoHS标准。这些优势让它逐渐成为高品质红外探测的新宠。
采用InAsSb材料的红外探测器,因为改变了光吸收层的薄膜结晶As和Sb组合比例,使到12μm也具有光谱响应。InAsSb的薄膜结晶是在作为衬底的结晶基板上生长的,而InAsSb的薄膜结晶是在作为衬底的结晶基板上生长的,改变元素的组合比例后,可以响应不同范围的波长,由于在薄膜结晶和结晶基板上生长出的材料原子排列间隔不同,在薄膜结晶生长时存在半导体材料缺陷的问题,从而影响探测器实际的波长响应范围。而此次,公司通过自有的薄膜结晶成长技术,长出几乎无缺陷的薄膜,成功在11μm波段也具有光谱响应。
此外,波长越长光的能量越少,所以探测器必须具备高灵敏度。虽然可以通过冷却探测器来提高灵敏度,但若采取液态氮的方式会导致设备大型化,而采用电子冷却的方式的话又存在功率变大的问题。因此,我们在该探测器的结构设计上进行反复钻研,实现了非制冷、高灵敏度的特性,有望应用于小型、低功率的分析设备。



 
滨松公司是全球为数不多的同时生产光接收和发光两种器件的企业。因为是两种器件组合,可最大限度地体现双方的性能,应对市场的需求提出最佳的收发光探测器方案。值得一提的是,本探测器通过与4~10μm波长范围的量子级联激光器(QCL)组合,使更加高速、高分辨率、高灵敏度的测定成为可能,通过两种器件的组合提案,来扩大市场。
今后,我们将进一步开发对更长波长的光具有灵敏度的探测器,让更多的分子测定成为可能的同时,扩大在温度检测等方面的应用。