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红外热像仪的氧化钒和多晶硅探测器有什么区别

时间:2021-07-03 16:12:08
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  红外平面探测器是热成像系统的核心部件,广泛应用于电力、铁路、石化、安全、医疗等领域。红外平面探测器分为制冷红外平面探测器和非制冷红外平面探测器。热敏元件是红外探测器的核心部件,是接收红外辐射和输出信号的桥梁。非制冷红外平面探测器的热敏元件主要是氧化钒和多晶硅。氧化钒和多晶硅有什么区别?

  一、氧化钒和多晶硅的相同之处。

  1.相同类型的薄膜。

  氧化钒膜和非晶硅膜均为半导体热敏膜,其电阻温度系数TCR与电阻率成正比。

  2.是生产工艺相同。

  微测量辐射热计技术与CMOS工艺兼容,可以与CMOS读取电路集成,可以基于半导体制造技术的大规模生产是非制冷红外焦平面探测器的主要技术。

  二、氧化钒和多晶硅之间的区别。

  1.成像原理不同。

  氧化钒探测器的像元是正确的温度,多晶硅薄膜由于材料的生长特性对温度的变化不敏感,但随着软件算法的发展,可以通过图像算法程序进行一定程度的补充。用图像算法将N*N(N≥2)像元的平均温度作为测温值,在附近区域提供模拟的人工数值。近距离观察时正确,远距离观察时,一个物体只有几个像元,常常无法识别或分析结果错误。

  2.薄膜性能指标不同。

  在相同的电阻条件下,氧化钒膜TCR优于多晶硅膜;在相同的TCR条件下,多晶硅膜的1/f噪声系数高于氧化钒膜的2个数量级,这在很大程度上限制了基于多晶硅膜的探测器的固有灵敏度和固定图形噪声,随着像元尺寸的缩小,这种限制会越来越明显。

  3.技术指标不同。

  氧化钒探测器的热敏度可达20~30mk,多晶硅探测器的灵敏度一般在50~60mk之间。多晶硅残余固定图形噪,高于氧化钒的数量级以上,具体表现为图像有蒙纱感,红外线图像感觉不够透明。

  氧化钒和多晶硅探测器的性能各不相同,各有优点,随着红外技术的进步,探测器的性能得到了更好的优化。目前,一般重点是成像型选择氧化钒,重点是测温精度选择多晶硅(同样条件下,非制冷红外热像仪)

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