大面积红外负光器件

对于一个红外观测人员来说，负光器件的温度看起来低于其实际温度。负光器件具有广泛的潜在应用，其中包括用作气体探测系统的红外光源和红外摄像机的热辐射防护屏。除此之外，这种器件还可用作甚大规格红外焦平面列阵的定标源，并且具有许多超过常规定标源的优点，其中包括高速操作(用于多点校正)和低功耗。这里的许多应用都需要一种能够显示尽可能宽的表观温度范围的大面积(约1cm^2左右)器件。然而，在反向偏置状况下，要想把载流子浓度降低到最大动态范围所需的水平，这要消耗大量的电流。英国QinetiQ Malvern技术中心利用新的微机械加工技术在InSb／InAlSb和HgCdTe负光器件中制作集成聚光器。这样一来，用更小面积(InSb的面积可缩小至原来的1／16)的二极管就可达到同样的吸收率，所需的电流也随之减少。为了制作聚光器，该技术中心首先通过树脂软熔在半导体上形成球面树脂掩模，然后分别用氧和甲烷／氢，通过电感耦合等离子蚀刻技术交替蚀刻树脂掩模和半导体，从而产生几乎是抛物面的聚光器。本文介绍目前使用集成聚光器的大面积中波红外器件所获得的成果，同时介绍在制作大面积长波红外器件方面所取得的进展。