红外探测器-(原书第2版)_PDF下载[157MB-百度云]罗格尔斯基

本书特色

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《红外探测器》有三个鲜明特点：**，内容十分丰富，该书由四部分23章组成，概述了红外探测器的发展史，详细介绍了各种红外探测器的当前状况，同时根据相关理论预测了其性能极限；第二，内容非常系统，不仅介绍了红外探测技术的基础知识，而且还较为详细地阐述了各种类型的探测器，可使读者对红外探测器有全面了解，又能侧重自己从事的研究项目；第三，内容极具先进性，囊括了各种成熟的红外探测器和研究课题，同时介绍了曾经研究但尚未完全成功应用的一些项目，分析了其中的主要原因，指出未来可能的发展方向。《红外探测器》参考了大量的会议文献和技术资料，并根据原书作者研究团队的研究成果和经验，分析和列出了目前已经达到的*高性能，无疑给读者提供了一个参考基准，是一部非常有价值的参考书。《红外探测器》可供光电子领域特别是航空航天方向从事红外光学仪器设计、器件设计及研究的工程师和研究人员使用，也可作为大专院校相关专业师生的参考用书。

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作者简介

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译者序
原书前言
致谢
作者简介
目录第Ⅰ部分红外探测技术的基础知识
第1章　辐射度学
1.1辐射度学和光度学的相关量和单位
1.2辐射度学物理量的定义
1.3辐射率
1.4黑体辐射
1.5发射率（比辐射率）
1.6红外光学系统
1.7红外系统辐射度学的相关概念
1.7.1夜视系统
1.7.2大气透射和红外光谱
1.7.3景物辐射和对比度
参考文献
第2章　红外探测器的性质
2.1 现代红外技术的发展史
2.2红外探测器分类
2.3红外探测器制冷
2.3.1低温杜瓦瓶
2.3.2焦耳?汤普森制冷器
2.3.3斯特林循环制冷技术
2.3.4珀耳帖制冷器
2.4探测器的品质因数
2.4.1响应度
2.4.2噪声等效功率
2.4.3探测率
2.5基本的探测率极限
参考文献
第3章　红外探测器的基本性能极限
3.1热探测器
3.1.1工作原理
3.1.2噪声机理
3.1.3比探测率和基本极限
3.2光子探测器
3.2.1光子探测过程
3.2.2光子探测器的理论模型
3.2.2.1光学生成噪声
3.2.2.2热生成和复合噪声
3.2.3光电探测器的最佳厚度
3.2.4探测器材料的品质因数
3.2.5减小器件体积以提高性能
3.3光子和热探测器基本限制的比较
3.4光电探测器的建模
参考文献
第4章　外差式探测技术
参考文献
第Ⅱ部分红外热探测器
第5章　温差电堆
5.1温差电堆的基本工作原理
5.2品质因数
5.3热电材料
5.4利用微机械技术制造温差电堆
5.4.1设计优化
5.4.2温差电堆的结构布局
5.4.3微温差电堆技术
参考文献
第6章　测辐射热计
6.1测辐射热计的基本工作原理
6.2测辐射热计类型
6.2.1金属测辐射热计
6.2.2热敏电阻
6.2.3半导体测辐射热计
6.2.4微型室温硅测辐射热计
6.2.4.1测辐射热计的传感材料
6.2.4.2氧化钒
6.2.4.3非晶硅
6.2.4.4硅二极管
6.2.4.5其它材料
6.2.5超导测辐射热计
6.2.6高温超导测辐射热计
6.3热电子测辐射热计
参考文献
第7章　热释电探测器
7.1热释电探测器的基本工作原理
7.1.1响应度
7.1.2噪声和探测率
7.2热释电材料选择
7.2.1单晶
7.2.2热释电聚合物
7.2.3热释电陶瓷
7.2.4电介质测辐射热计
7.2.5材料选择
7.3热释电摄像机
参考文献
第8章　新型热探测器
8.1高莱辐射计
8.2新型非制冷探测器
8.2.1电耦合悬臂梁结构
8.2.2光学耦合悬臂梁结构
8.2.3热?光传感器
8.2.4天线耦合微测辐射热计
8.3热探测器性能比较
参考文献
第Ⅲ部分　红外光子探测器
第9章　光子探测器理论
9.1光电导探测器
9.1.1本征光电导理论
9.1.1.1扫出效应
9.1.1.2光电导体中的噪声机理
9.1.1.3量子效率
9.1.1.4光电导体的最终性质
9.1.1.5背景影响
9.1.1.6表面复合的影响
9.1.2非本征光电导理论
9.1.3本征和非本征红外探测器的工作温度
9.2p?n结光敏二极管
9.2.1理想扩散限p?n结
9.2.1.1扩散电流
9.2.1.2量子效率
9.2.1.3噪声
9.2.1.4比探测率
9.2.2实际的p?n结
9.2.2.1生成?复合电流
9.2.2.2隧穿电流
9.2.2.3表面漏电流
9.2.2.4空间电荷限电流
9.2.3响应时间
9.3p?i?n光敏二极管
9.4雪崩光敏二极管
9.5肖特基势垒光敏二极管
9.5.1肖特基?莫特理论及其修正
9.5.2电流传输过程
9.5.3硅化物
9.6金属?半导体?金属光敏二极管
9.7金属?绝缘体?半导体光敏二极管
9.8非平衡光敏二极管
9.9nBn探测器
9.10光电磁、磁致浓差和登伯探测器
9.10.1光电磁探测器
9.10.1.1光电磁效应
9.10.1.2利乐解
9.10.1.3制造技术和性能
9.10.2磁致浓差探测器
9.10.3登伯探测器
9.11光子牵引探测器
参考文献
第10章　本征硅和锗探测器
10.1硅光敏二极管
10.2锗光敏二极管
10.3锗化硅光敏二极管
参考文献
第11章　非本征硅和锗探测器
11.1非本征探测技术
11.2非本征光电探测器的工作特性
11.3非本征光电导体的性能
11.3.1硅掺杂光电导体
11.3.2锗掺杂光电导体
11.4受阻杂质带器件
11.5固态光电倍增管
参考文献
第12章　光电发射探测器
12.1内光电发射过程
12.1.1散射效应
12.1.2暗电流
12.1.3金属电极
12.2肖特基势垒探测器截止波长的控制
12.3肖特基势垒探测器的结构优化和制造
12.4新型内光电发射探测器
12.4.1异质结内光电发射探测器
12.4.2同质结内光电发射探测器
参考文献
第13章　Ⅲ?V族（元素）探测器
13.1Ⅲ?V族窄带隙半导体的物理性质
13.2InGaAs 光敏二极管
13.2.1p?i?n InGaAs光敏二极管
13.2.2InGaAs 雪崩光敏二极管
13.3.1InSb光电导探测器
13.3.2InSb 光电磁探测器
13.3.3InSb 光敏二极管
13.3.4InAs 光敏二极管
13.3.5InSb 非平衡光敏二极管
13.4三元和四元Ⅲ?V探测器
13.4.1InAsSb探测器
13.4.1.1InAsSb光电导体
13.4.1.2InAsSb光敏二极管
13.4.2以GaSb三元和四元合金为基础的光敏二极管
13.5以Sb为基础的新型Ⅲ?V窄带隙光电探测器
13.5.1InTlSb和InTlP
13.5.2InSbBi
13.5.3InSbN
参考文献
第14章　碲镉汞（HgCdTe）探测器
14.1HgCdTe探测器的发展史
14.2HgCdTe材料：技术和性质
14.2.1相图
14.2.2晶体生长技术
14.2.3缺陷和杂质
14.2.3.1固有缺陷
14.2.3.2掺杂物
14.3HgCdTe的基本性质
14.3.1能带隙
14.3.2迁移率
14.3.3光学性质
14.3.4热生成?复合过程
14.3.4.1肖克莱?里德过程
14.3.4.2辐射过程
14.3.4.3俄歇过程
14.4俄歇效应为主的光电探测器性能
14.4.1平衡型器件
14.4.2非平衡型器件
14.5光电导探测器
14.5.1探测技术
14.5.2光电导探测器的性能
14.5.2.1工作在温度77K的器件
14.5.2.2工作温度高于77K的器件
14.5.3俘获模式光电导体
14.5.4排斥光电导体
14.5.5扫积型探测器
14.6光伏探测器
14.6.1结的形成
14.6.1.1Hg向内扩散
14.6.1.2离子束铣
14.6.1.3离子植入
14.6.1.4反应离子刻蚀
14.6.1.5生长期间掺杂
14.6.1.6钝化
14.6.1.7接触层金属化工艺
14.6.2对HgCdTe光敏二极管性能的主要限制
14.6.3对HgCdTe光敏二极管性能的次要限制
14.6.4雪崩光敏二极管
14.6.5俄歇抑制光敏二极管
14.6.6金属?绝缘体?半导体光敏二极管
14.6.7肖特基势垒光敏二极管
14.7Hg基探测器
14.7.1晶体生长
14.7.2物理性质
14.7.3HgZnTe光电探测器
14.7.4HgMnTe光电探测器
参考文献
第15章　IV?Ⅵ族（元素）探测器
15.1材料制备和性质
15.1.1晶体生长
15.1.2缺陷和杂质
15.1.3物理性质
15.1.4生成?复合过程
15.2多晶光电导探测器
15.2.1多晶铅盐的沉积
15.2.2制造技术
15.2.3性能
15.3p?n结光敏二极管
15.3.1性能限
15.3.2技术和性质
15.3.2.1扩散光敏二极管
15.3.2.2离子植入
15.3.2.3异质结
15.4肖特基势垒光敏二极管
15.4.1肖特基势垒的相关争议问题
15.4.2技术和性质
15.5非寻常薄膜光敏二极管
15.6可调谐谐振腔增强型探测器
15.7铅盐与HgCdTe
参考文献
第16章　量子阱红外光电探测器
16.1低维固体：基础知识
16.2多量子阱和超晶格结构
16.2.1成分超晶格结构
16.2.2掺杂超晶格结构
16.2.3子带间光学跃迁
16.2.4子带间弛豫时间
16.3光电导量子阱红外光电探测器
16.3.1制造技术
16.3.2暗电流
16.3.3光电流
16.3.4探测器性能
16.3.5量子阱红外光电探测器与碲镉汞探测器
16.4光伏量子阱红外光电探测器
16.5超晶格微带量子阱红外光电探测器
16.6光耦合
16.7其它相关器件
16.7.1p类掺杂GaAs/AlGaAs 量子阱红外光电探测器
16.7.2热电子晶体管探测器
16.7.3SiGe/Si量子阱红外光电探测器
16.7.4采用其它材料体系的量子阱红外光电探测器
16.7.5多色探测器
16.7.6集成发光二极管量子阱红外光电探测器
参考文献
第17章　超晶格红外探测器
第18章　量子点红外光电探测器
第Ⅳ部分　焦平面阵列
第19章　焦平面阵列结构概述
第20章　热探测器焦平面阵列
第21章　光子探测器焦平面阵列
第22章　太赫兹探测器和焦平面阵列
第23章　第三代红外探测器

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译者序原书前言致谢作者简介目录第ⅰ部分红外探测技术的基础知识第1章　辐射度学1.1辐射度学和光度学的相关量和单位1.2辐射度学物理量的定义1.3辐射率1.4黑体辐射1.5发射率（比辐射率）1.6红外光学系统1.7红外系统辐射度学的相关概念1.7.1夜视系统1.7.2大气透射和红外光谱1.7.3景物辐射和对比度参考文献第2章　红外探测器的性质2.1 现代红外技术的发展史2.2红外探测器分类2.3红外探测器制冷2.3.1低温杜瓦瓶2.3.2焦耳?汤普森制冷器2.3.3斯特林循环制冷技术2.3.4珀耳帖制冷器2.4探测器的品质因数2.4.1响应度2.4.2噪声等效功率2.4.3探测率2.5基本的探测率极限参考文献第3章　红外探测器的基本性能极限3.1热探测器3.1.1工作原理3.1.2噪声机理3.1.3比探测率和基本极限3.2光子探测器3.2.1光子探测过程3.2.2光子探测器的理论模型3.2.2.1光学生成噪声3.2.2.2热生成和复合噪声3.2.3光电探测器的*佳厚度3.2.4探测器材料的品质因数3.2.5减小器件体积以提高性能3.3光子和热探测器基本限制的比较3.4光电探测器的建模参考文献第4章　外差式探测技术参考文献第ⅱ部分红外热探测器第5章　温差电堆5.1温差电堆的基本工作原理5.2品质因数5.3热电材料5.4利用微机械技术制造温差电堆5.4.1设计优化5.4.2温差电堆的结构布局5.4.3微温差电堆技术参考文献第6章　测辐射热计6.1测辐射热计的基本工作原理6.2测辐射热计类型6.2.1金属测辐射热计6.2.2热敏电阻6.2.3半导体测辐射热计6.2.4微型室温硅测辐射热计6.2.4.1测辐射热计的传感材料6.2.4.2氧化钒6.2.4.3非晶硅6.2.4.4硅二极管6.2.4.5其它材料6.2.5超导测辐射热计6.2.6高温超导测辐射热计6.3热电子测辐射热计参考文献第7章　热释电探测器7.1热释电探测器的基本工作原理7.1.1响应度7.1.2噪声和探测率7.2热释电材料选择7.2.1单晶7.2.2热释电聚合物7.2.3热释电陶瓷7.2.4电介质测辐射热计7.2.5材料选择7.3热释电摄像机参考文献第8章　新型热探测器8.1高莱辐射计8.2新型非制冷探测器8.2.1电耦合悬臂梁结构8.2.2光学耦合悬臂梁结构8.2.3热?光传感器8.2.4天线耦合微测辐射热计8.3热探测器性能比较参考文献第ⅲ部分　红外光子探测器第9章　光子探测器理论9.1光电导探测器9.1.1本征光电导理论9.1.1.1扫出效应9.1.1.2光电导体中的噪声机理9.1.1.3量子效率9.1.1.4光电导体的*终性质9.1.1.5背景影响9.1.1.6表面复合的影响9.1.2非本征光电导理论9.1.3本征和非本征红外探测器的工作温度9.2p?n结光敏二极管9.2.1理想扩散限p?n结9.2.1.1扩散电流9.2.1.2量子效率9.2.1.3噪声9.2.1.4比探测率9.2.2实际的p?n结9.2.2.1生成?复合电流9.2.2.2隧穿电流9.2.2.3表面漏电流9.2.2.4空间电荷限电流9.2.3响应时间9.3p?i?n光敏二极管9.4雪崩光敏二极管9.5肖特基势垒光敏二极管9.5.1肖特基?莫特理论及其修正9.5.2电流传输过程9.5.3硅化物9.6金属?半导体?金属光敏二极管9.7金属?绝缘体?半导体光敏二极管9.8非平衡光敏二极管9.9nbn探测器9.10光电磁、磁致浓差和登伯探测器9.10.1光电磁探测器9.10.1.1光电磁效应9.10.1.2利乐解9.10.1.3制造技术和性能9.10.2磁致浓差探测器9.10.3登伯探测器9.11光子牵引探测器参考文献第10章　本征硅和锗探测器10.1硅光敏二极管10.2锗光敏二极管10.3锗化硅光敏二极管参考文献第11章　非本征硅和锗探测器11.1非本征探测技术11.2非本征光电探测器的工作特性11.3非本征光电导体的性能11.3.1硅掺杂光电导体11.3.2锗掺杂光电导体11.4受阻杂质带器件11.5固态光电倍增管参考文献第12章　光电发射探测器12.1内光电发射过程12.1.1散射效应12.1.2暗电流12.1.3金属电极12.2肖特基势垒探测器截止波长的控制12.3肖特基势垒探测器的结构优化和制造12.4新型内光电发射探测器12.4.1异质结内光电发射探测器12.4.2同质结内光电发射探测器参考文献第13章　ⅲ?v族（元素）探测器13.1ⅲ?v族窄带隙半导体的物理性质13.2ingaas 光敏二极管13.2.1p?i?n ingaas光敏二极管13.2.2ingaas 雪崩光敏二极管13.3.1insb光电导探测器13.3.2insb 光电磁探测器13.3.3insb 光敏二极管13.3.4inas 光敏二极管13.3.5insb 非平衡光敏二极管13.4三元和四元ⅲ?v探测器13.4.1inassb探测器13.4.1.1inassb光电导体13.4.1.2inassb光敏二极管13.4.2以gasb三元和四元合金为基础的光敏二极管13.5以sb为基础的新型ⅲ?v窄带隙光电探测器13.5.1intlsb和intlp13.5.2insbbi13.5.3insbn参考文献第14章　碲镉汞（hgcdte）探测器14.1hgcdte探测器的发展史14.2hgcdte材料：技术和性质14.2.1相图14.2.2晶体生长技术14.2.3缺陷和杂质14.2.3.1固有缺陷14.2.3.2掺杂物14.3hgcdte的基本性质14.3.1能带隙14.3.2迁移率14.3.3光学性质14.3.4热生成?复合过程14.3.4.1肖克莱?里德过程14.3.4.2辐射过程14.3.4.3俄歇过程14.4俄歇效应为主的光电探测器性能14.4.1平衡型器件14.4.2非平衡型器件14.5光电导探测器14.5.1探测技术14.5.2光电导探测器的性能14.5.2.1工作在温度77k的器件14.5.2.2工作温度高于77k的器件14.5.3俘获模式光电导体14.5.4排斥光电导体14.5.5扫积型探测器14.6光伏探测器14.6.1结的形成14.6.1.1hg向内扩散14.6.1.2离子束铣14.6.1.3离子植入14.6.1.4反应离子刻蚀14.6.1.5生长期间掺杂14.6.1.6钝化14.6.1.7接触层金属化工艺14.6.2对hgcdte光敏二极管性能的主要限制14.6.3对hgcdte光敏二极管性能的次要限制14.6.4雪崩光敏二极管14.6.5俄歇抑制光敏二极管14.6.6金属?绝缘体?半导体光敏二极管14.6.7肖特基势垒光敏二极管14.7hg基探测器14.7.1晶体生长14.7.2物理性质14.7.3hgznte光电探测器14.7.4hgmnte光电探测器参考文献第15章　iv?ⅵ族（元素）探测器15.1材料制备和性质15.1.1晶体生长15.1.2缺陷和杂质15.1.3物理性质15.1.4生成?复合过程15.2多晶光电导探测器15.2.1多晶铅盐的沉积15.2.2制造技术15.2.3性能15.3p?n结光敏二极管15.3.1性能限15.3.2技术和性质15.3.2.1扩散光敏二极管15.3.2.2离子植入15.3.2.3异质结15.4肖特基势垒光敏二极管15.4.1肖特基势垒的相关争议问题15.4.2技术和性质15.5非寻常薄膜光敏二极管15.6可调谐谐振腔增强型探测器15.7铅盐与hgcdte参考文献第16章　量子阱红外光电探测器16.1低维固体：基础知识16.2多量子阱和超晶格结构16.2.1成分超晶格结构16.2.2掺杂超晶格结构16.2.3子带间光学跃迁16.2.4子带间弛豫时间16.3光电导量子阱红外光电探测器16.3.1制造技术16.3.2暗电流16.3.3光电流16.3.4探测器性能16.3.5量子阱红外光电探测器与碲镉汞探测器16.4光伏量子阱红外光电探测器16.5超晶格微带量子阱红外光电探测器16.6光耦合16.7其它相关器件16.7.1p类掺杂gaas/algaas 量子阱红外光电探测器16.7.2热电子晶体管探测器16.7.3sige/si量子阱红外光电探测器16.7.4采用其它材料体系的量子阱红外光电探测器16.7.5多色探测器16.7.6集成发光二极管量子阱红外光电探测器参考文献第17章　超晶格红外探测器第18章　量子点红外光电探测器第ⅳ部分　焦平面阵列第19章　焦平面阵列结构概述第20章　热探测器焦平面阵列第21章　光子探测器焦平面阵列第22章　太赫兹探测器和焦平面阵列第23章　第三代红外探测器