1樓:理工大學張揚
昨天看了乙個文章,解釋很詳細原貼深度解析非製冷紅外探測器:氧化釩與非晶矽優缺點?
第七部分氧化釩與多晶矽的不同點:
1、 技術沉積時間
2023年,利用微測輻射熱計VOx材料製作探測器取得突破性發展。而非晶矽晚了10年。由氧化釩製成的晶元的效能、技術相對非晶矽更成熟。
(氧化釩探測器具有10μm像元間距的產品,而非晶矽探測器目前僅有ULIS設計的320×240畫素的12μm像元間距產品。)
2、 薄膜沉積方法
氧化釩薄膜採用反應濺射沉積方法製備,需要對標準CMOS工藝PVD裝置進行改造,引入O2作為反應氣體,實現薄膜氧化。
非晶矽薄膜採用化學氣相沉積(CVD)方法製備,需要對標準CMOS工藝CVD裝置進行改造,引入H2作為反應氣體,實現薄膜摻氫工藝。
3、 薄膜效能指標不同(主要包括TCR電阻溫度係數、1/f雜訊係數、電阻率與電阻均勻性)
氧化釩薄膜與非晶矽薄膜都是半導體熱敏薄膜,薄膜TCR與電阻率都成正比關係。
同樣電阻率條件下,氧化釩薄膜TCR優於非晶矽薄膜。
同樣TCR條件下,非晶矽薄膜的1/f雜訊係數高於氧化釩薄膜2個數量級(雜訊高成像質量差),嚴重制約了基於非晶矽薄膜的探測器固有靈敏度與固定圖形雜訊,而且這種制約會隨著像元尺寸的縮小越來越顯著。
4、 器件技術指標
氧化釩探測器的靈敏度可以達到20~30mK,非晶矽探測器的靈敏度通常在50mK左右。
非晶矽的殘餘固定圖形雜訊大,比氧化釩的大乙個數量級以上,具體表現為影象有蒙紗感,紅外影象感觀不夠銳利通透。
NETD與熱時間常數乘積品質因子(FOM)是評估探測器研製能力的指標,氧化釩FOM遠遠高於同級別(同像元間距)非晶矽探測器。
氧化釩探測器的影象非均勻性好於非晶矽探測器。(圖13 氧化釩與非晶矽影象對比)
5、 成像原理
以成像的原理看,氧化釩乙個像元就是乙個精確的溫度,多晶矽薄膜由於材料生長的特性,對溫度的變化相對不敏感。隨著軟體演算法的發展,可以通過影象演算法程式把這個缺點做一定程度的彌補。通過影象演算法把N*N(N≥2)個像元的平均溫度作為乙個測溫值。
那麼臨近區域給出乙個模擬的人工數值。如果近距離觀測還可以,觀測距離遠時,有時乙個物體只有幾個像元時,往往無法識別或者分析錯誤。
縱觀全球紅外市場,氧化釩(VOx)與非晶矽(α-Si)都得到了廣泛應用。氧化釩技術早期主要掌握在美國幾大軍火巨頭手上,如紅外技術頂尖的DRS、雷神、BAE等都是採用氧化釩方案,多應用於軍工等對成像質量要求比較高的領域;非晶矽比較有代表性的是法國Ulis,在民品普通領域,非晶矽以較低的成本擁有一定的市場份額,同時大幅推進了紅外探測器在民品市場的廣泛應用。(《半導體光電技術與研究》)
請問自發非可逆的氧化還原反應是否都是放熱反應?
清奇之人 不是。只要 G小於0反應就是自發的。然而 G是由 H,S和溫度三方面決定的。所以如果乙個反應在乙個特定溫度下自發,可以是以下三種情況的一種 放熱且體系無序度增加 吸熱但體系無序度增加 放熱但體系無序度減小 所以不能由 自發的氧化還原反應 推出 放熱 乙個很好的例子是石墨與水蒸氣在高溫下生成...
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