电荷耦合器件图像传感器在军事成像系统中的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com 第４卷第９期　２００２年９月　电子元器件主用　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ＆Ｄｅｖｉｃｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｖｏ１．４　Ｎｏ．９　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２００２　电荷耦合器件图像传感器在军事　成像系统中的应用　程开富　（信息产业部电子第４４研究所，重庆摘４０００６０）　要：概述ＣＣＤ图像传感器在各种军用成像系统中，的发展与应用。　关键词：可见光电荷耦合器件；红外电荷耦合器件；图像传感器　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　０ｆ　ＣＣＤ　Ｉｍａｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ｉｎ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ＣＨＥＮＧ　Ｋａｉ—ｆｌｕ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）ｉｍａｇｅ　ｓｅｎｓｏｒｓ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｒｅ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｖｉｓｉｂｌｅ　ｌｉｇｈｔ　ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ；Ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ；Ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｅｎｓｏｒ　中图分类号：ＴＮ３７９　文献标识码：Ａ　文章编号：１５６３—４７９５（２Ｏｏ２）Ｏ８—００５６—０４　１　引言　ＣＣＤ白１９７０年问世以来，就以其特独的优点和　广泛的用途飞速发展。目前，ＣＣＤ器件的种类繁多，　尼、松下、日电、东芝、柯达、荷兰菲利浦等。同时，为了　缩小家用摄像机的尺寸，ＣＣＤ摄像器件也向小型化发　展，由原来的１６．９４ｍｍ发展到１２．７ｍｍ、８．４６ｍｍ甚至　如可见光、微光、紫外、红外ＣＣＤ，有线阵、面阵、延迟　线、存储器、多路传输器、多路开关组件、ＣＣＤ可编程　横向滤波器、ＣＣＤ相关器、时间延迟积分（ＴＤ１）ＣＣＤ　５．０８ｍｍ，而像元素仍保持在２５万一３Ｏ万。　从１９８３年得克萨斯仪表公司报道１　０２４×１　０２４　元虚相ＣＣＤ开始，１Ｏ年后像元数从１００万提高到２　０００万以上。１９８９年福特公司报道了２　０４８×２　０４８　元、４　０９６×４　０９６元帧转移ＣＣＤ。１９９３年加拿大达尔　等。ＣＣＤ器件的时钟驱动有单相、２相、３相和４相　等。ＣＣＤ具有光电转换、信号存储及信号传输能力，　萨（Ｄａｌｓａ）公司报道了５　１２０×５　１２０元帧转移ＣＣＤ。　荷兰菲利浦成像技术公司已在１５２．４ｍｍ硅片上制作　是一种崭新的全固体白扫描成像器件，如今已成为国　防、公安、工业控制、医学影响诊断、生物工程研究、天　出７　０００×９　０００像素元ＣＣＤ。日本东芝公司用３个　５　０００像元的芯片拼接成功１５　０００像元的ＣＣＤ器　件。目前最高水平的单片线阵ＣＣＤ已达７　０００像元。　针对科学研究中的天文摄像、宇宙探测、测绘等需要，　要求摄像器件阵列向大型、超大型发展。随着２０３ｍｍ　和３０５ｍｍ硅集成电路工艺的完善，要制造大型线阵　和面阵ＣＣＤ是有希望的。最近，日本报道了１６　３８４×　１２　２８８像元的大面阵可见光ＣＣＤ，堪称世界之最。这　种大面阵ＣＣＤ的开发将促进航天、医学、生物学、化　学等科研的发展，并为电子静止成像、机器人视觉及　军事应用带来深刻的变革。　文、地质、宇航等科技领域不可缺少的光电探测器。　２　国内外ＣＣＤ的最新进展　２．１　国外ＣＣＤ的最新进展　ＣＣＤ图像传感器经过２Ｏ多年的发展，目前已经　成熟并实现了商品化。ＣＣＤ从当初简单的８位移位寄　存器发展至今已具有数十万、数百万、数千万像元。为　满足高清晰度电视（ＨＤＴＶ）发展的需要，近年来开发　了宽高比为１６：９，水平分辨率高于１　０００线的ＨＤＴＶ　摄像器件。用于ＨＤＴＶ的ＣＣＤ的研制公司有日本索　除可见光ＣＣＤ外，国外用硅材料还制备了单片　收稿日期：２００２—０４—０９　式集成红外ＣＣＤ。已研制出金属硅化物（Ｐｄ：Ｓｉ、ＰｔＳｉ、　＠　维普资讯 http://www.cqvip.com 电荷耦合器件图像传感器在军事成像系统中的应用　ＩｒＳｉ）肖特基势垒红外ＣＣＤ。其中发展最快的是ＰｔＳｉ肖　特基势垒红外ＣＣＤ（ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＣＣＤ）。日本已研制出　１　０４０×１　０４０元、２　０４８×２　０４８元ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＣＣＤ，属　３．１．２　在导弹制导系统中的应用　电视摄像机把搜索到的目标传送到监视器的屏　幕上，当目标在屏幕十字线交点上时，即可发射导　弹。导弹前端装有ＣＣＤ摄像机。发射导弹后自动跟踪　目标，直到击中。这种新型短程空对空导弹具有可靠　世界之最。除单片式红外ＣＣＤ外，混合式红外ＣＣＤ　在国际上发展也较快，ＩｎＳｂ和ＨｇＣｄＴｅ混合红外ＣＣＤ　已达到１　０２４×１　０２４元。　性高、精度高和抗干扰力强的特点。　３．２　红外ＣＣＤ的应用　２．２　国内ＣＣＤ的发展　在２Ｏ世纪８０年代中、前期我国完成了一系列器　件产品的开发，定型的有５１２、１０２４、２０４８、４０９６元　ＣＣＤ。１２８、２５６、５１２、１０２４、２０４８、２５００元可见光ＣＣＤ　３．２．１　ＰｔＳｉ肖特基势垒红外ＣＣＤ在军事上的应用　休斯飞机公司研制的ＰｔＳｉ肖特基势垒红外ＣＣＤ　（ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＣＣＤ）器件已用于美国陆军非瞄准Ｎ—　ＬＯＳ导弹。此弹是一种反直升飞机和反坦克导弹，可　以攻击在山后或树林后相距１０ｋｍ一３０ｋｍ的目标。该　项计划在早期发展中称之为纤维光学制导导弹　已形成系列化产品。３２×３２、７５×１００、１０８×１００、　１２０×１５０、３２０×２３０、２５６×３２０、５１２×３２０、４９１×３８４、　５８０×３９２、６００×５００、７５６×５８１、１０２４×１０２４元面阵　ＣＣＤ，主要技术指标达到国外同期水平。２Ｏ世纪９Ｏ年　初已做出２０４８×２０４８元样品器件。正在开发的器件　有１０２４×１０２４元、紫外ＣＣＤ、５１２×５１２元ｘ射线　ＣＣＤ、５１２×５１２元光纤面板耦合ＣＣＤ像敏器件。　在ＰｔＳｉ肖特基势垒红外ＣＣＤ方面，信息产业部　第４４研究所已研制出线阵６４、１２８、２５６、５１２、１０２４元　器件和面阵列６４×６４、１２８×１２８、２５６×２５６、５１２×　５１２元器件。　（ＦＯＧＭ）。１９８８年美国陆军导弹司令部选择波音　（Ｂｏｅｉｎｇ）和休斯（Ｈｕｇｈｅｓ）公司研制８个Ｎ—ＬＯＳ火控　系统和４Ｏ枚导弹，在１９９１年初交付使用，Ｈｕｇｈｅｓ公　司的一个小组用１．３亿美元费用发展导弹，尔后，两　公司完成价值２Ｏ亿美元的生产。　Ｎ—ＬＯＳ导弹有两种类型：白天电视制导和利用　ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＣＣＤ器件的红外制导。陆军司令部计划购　买１６　５００个Ｎ—ＬＯＳ导弹用于反直升飞机，其中约　５　０００枚导弹采用ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＣＣＤ器件，其余采用电　视照相机。Ｈｕｇｈｅｓ公司在１９８５年研制的２５６×２５６元　３　ＣＣＤ在军事上的应用　３．１　可见光ＣＣＤ的应用　ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＣＣＤ已用于陆军第一台红外成像导弹寻　的器。１９８８年在红石兵工试验靶场上用１７枚美国陆　军先进反坦克武器系统中间计划（ＡＡＷＳ—Ｍ）样弹进　３．１．１　在侦察机和战斗机座舱摄像机中的应用　过去的战斗机通常是使用１６ｍｍ胶卷的摄像机　来记录战斗和训练中攻击的目标，侦察机也是使用胶　卷摄像机，着陆后要经过几小时的胶卷显影方可取得　行了试验，其中１３枚导弹试验成功。１９９０年，美国　Ｈｕｇｈｅｓ公司研制的混合式２４４×４００元ＰｔＳｉ肖特基　势垒红外ＣＣＤ器件已用于Ｎ—ＬＯＳ导弹上。　情报。ＣＣＤ图像传感器可获取实时战术侦察信息。飞　机着陆后３０ｍｉｎ即可观察ＣＣＤ摄像机的高空显示和　真实图像视频记录，比过去的胶卷摄影缩短了１Ｏ　倍。１９７８年至１９７９年间，美国空军航空电子实验室　Ｂ一５２飞机的前视红外仪（ｒＨＲ）采用Ｌｏｒａｌ仙　童公司的６４０×４８０元ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＣＣＤ器件。该热像　仪采用红外探测器阵列与致冷器集合的组件，使重　量、体积、价格和可靠性均比以前的扫描式前视红外　仪有明显改善。陆军战区高空防御系统采用Ｌｏｒａｌ　Ａｅｒｏｎｕｔｒｏｎｉｃ红外成像系统公司的ＰｔＳｉ凝视红外焦平　面阵列作红外导引头，并采用Ｌ０ｒａｌ公司的２５６×２５６　元ＰｔＳｉ器件组装的热像仪。此外，ＰｔＳｉ器件作为装甲　车辆和大炮等的瞄准具也在开发中。Ｌ０　Ａｅｍｎｕｔ．　ｔｏｎｉｃ公司正为高空防空导弹系统研制２５６×２５６、　５１２×５１２元ＰｔＳｉ热像仪。　用仙童公司的４８８×３８０元ＣＣＤ制作成广角摄像机，　将其安装在ＲＦ．４Ｃ侦察机上，在６０ｍ　９００ｍ高度，以　８８５ｋｍ／ｈ的飞行速度作了试验，摄像机的视角为　１４０。。当飞机飞越坦克、吉普车和卡车这类战术目标　时显示了极好的图像分辨率。１９７８年，仙童公司的　４８８×３８０元ＣＣＤ座舱摄像机也在战术空军司令部　（ＴＡＣ）的Ｆ－４Ｅ和海军Ｆ．１４战斗机上做了试验。２０世　纪７Ｏ年代末，美国已开始在Ｆ．１４，Ｆ．１５，Ｆ．１６等战斗　机上安装这种ＣＣＤ摄像机。　此外，由英国航空航天公司澳大利亚分公司研制　的６４０×４８６元ＰｔＳｉ热像仪已应用在由英国雷达迈克　维普资讯 http://www.cqvip.com 第４卷第９期　２００２年９月　电手元器件主用　Ｅｌｅｃｔｏｎｉｒｃ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ＆Ｄｅｖｉｃｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｖｏ１．４　Ｎｏ．９　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２００２　公司为澳大利亚海军研制的“系统２５００”光电火控系　统中。　仪的作用距离将是目前的第１代热像仪作用距离的　１．７倍左右，对地面（坦克）的作用距离可以从现在的　２．５ｋｍ提高到４ｋｍ左右，对空作用距离可以从现在的　２０ｋｍ　３０ｋｍ提高到４０ｋｍ。采用４×１０２４元ＨｇＣｄＴｅ　柯达公司用ＰｔＳｉ肖特基势垒红外焦平面阵列　（ＰｔＳｉ—ＳＢＩＲＦＰＡ）器件组装的摄像机已用于夜间侦　察，可对海上、陆地和空中目标进行探测、识别和跟　踪。　红外焦平面阵列器件的第２代热像仪能更好地满足　部队对高精度、高分辨率热像仪的需求。　三菱电机公司根据与防卫厅的一项３　１００万美　元合同，开发了先进的ＰｔＳｉ前视红外系统，１９９３年用　于１３本ＦＳ．Ｘ战斗机。　４　ＣＣＤ的发展趋势　４．１　可见光ＣＣＤ的未来发展趋势　３．２．２　混合式ＨｇＣｄＴｅ红外ＣＣＤ在军事上的应用　近年来，发展了高频高帧速ＣＣＤ。由于ＣＣＤ像元　数不断增加，必须提高其工作频率，目前的磷化铟　ＣＣＤ可在８００ＭＨｚ下工作；砷化镓ＣＣＤ最高帧速达　到９００帧／秒，可用于激光检测及瞬变分析。在高空，　在混合式ＨｇＣｄ红外ＣＣＤ中，ＣＣＤ器件主要用　于信号处理，特别是在４Ｎ系列器件中，发挥着延时　积分、增加器件信噪比和提高灵敏度的功能。　４×２８８元Ｈ　ｄＴｅ红外焦平面阵列（ＩＲＦＰＡ）可　作为第二代前视红外系统（ＦＬＩＲ）和红外搜索跟踪系　统（ＩＲＳＴＳ）的基础器件。ＳＯＦＲＡＤＩＲ公司已向美国的　Ｔｅｘａｓ仪器公司以及Ｋｏｌｌｓｍａｎ公司提供了这种４×　ＣＣＤ被宇宙射线等粒子和光子连续不断地轰击，发生　“辐射软化”现象，使器件的转移效率下降。为克服此　缺陷，美国、１３本的一些公司已研制出一种新型图像　２８８元的ＨｇＣｄＴｅ　ＩＲＦＰＡ，用于第２代的ＦＬＩＲ。Ｈｕｇｈｅｓ　飞机公司的Ｓａｎｔａ　Ｂａｒｂａｒａ研究中心（ＳＢＲＲ）已向　Ｈｕｇｈｅｓ电光系统公司提供了４×４８０元的长波　传感器，称为“有源像素传感器”。它可在高辐射环境　和高分辨率电视（ＨＤＴＶ）等领域取代ＣＣＤ。１３本已研　制出增强ＭＯＳ成像器件，静电感应晶体管（ＳＩＴ）、电荷　调制器件（ＣＭＤ）、体电荷调制器件（ＢＣＭＤ）、基极存贮　ＨｇＣｄＴｅ扫描型阵列，用于第二代坦克瞄准具。Ｌｏｒａｌ　红外与成像系统公司将为Ｍａｒｔｉｎ　Ｍａｒｉｅｔｔａ公司提供　４×４８０元的扫描型长波ＨｇＣｄＴｅ红外焦平面阵列，用　图像传感器（ＢＡＳＩＳ）、ＣＭＯＳ有源像素传感器　（ＣＭＯＳ．ＡＰＳ）。其中ＣＭＤ和ＣＭＯＳ．ＡＰＳ已达２　０４８×２　０４８元。在这些ＡＰＳ中，发展最快的是ＣＭＯＳ．ＡＰＳ。美　于美军Ｃｏｍａｎｃｈｅ　ＲＡｈ一６６直升机的“电光传感器系　统”（ＥＯＳＳ）。　由ＥＵＲＯＤＩＲ公司研制的４×２８８元长波扫描型　国和１３本已用ＣＭＯＳ．ＡＰＳ组装成单芯片摄像机，拍摄　出了清晰的黑白人头像，而英国则研制出黑白、彩色　ＣＭＯＳ无源像素传感器，用该器件已组装成单芯片摄　像机。英国爱丁堡ＶＬＳＩ　Ｖｉｓｉｏｎ公司用新研制的８００×　１　０００元ＣＭＯＳ彩色图像传感器组装成新型彩色数字　式静止摄像机（在此以前是用ＣＣＤ），并且采用噪声消　除电路，以改善器件的灵敏度。新推出的这些ＣＭＯＳ图　像传感器系列适用于数字录像机和数字相机。与ＣＣＤ　相比，其优点是集成度高、成本低、功耗小。　４．２　红外ＣＣＤ的未来发展趋势　虽然国外已研制出一系列红外焦平面阵列，但由　ＨｇＣｄＴｅ　ＩＲＦＰＡ已用于英国、法国和德国联合研制的　远距离型ＴＲＩＧＴ反坦克导弹计划，安装在导弹系统　的ＳＡＴ瞄准具上。法国ＳＯＦＲＡＤＩＲ公司开发了各种　型式的长波红外扫描型红外焦平面阵列。１×３２元阵　列安装在远距离型ＴＲＩＧＴ导弹的红外成像导引头　上。在中距离型ＴＲＩＧＴ导弹的ＳＡＴ热瞄准具中，装备　的是４×４８０元ＨｇＣｄＴｅ　ＩＲＦＰＡ。这种阵列也提供给　Ｔｅｘａｓ仪器公司，以用于ＬＯＳＡＴ超音速反坦克武器。　ＳＯＦＲＡＤＩＲ公司研制的６４×６４元阵列已用于Ｔｈｏｍ．　ｓｏｎ—ＳＡＴ公司生产的Ｍａｔａ　ＭＩＣＡ空对空导弹的导引　头。法国Ｓｏｆｒａｄｉｒ公司研制的４×２８８元ＨｇＣｄＴｅ　于其成本高，售价昂贵，尚不能广泛使用。为了满足红　外制导、红外对抗、夜视、热成像等的需要，ＩＲＦＰＡ正　在向低成本、易制造、高度集成、高量子效率、长波红　外以及非致冷型等方向发展。　４．２．１　Ｇ。　Ｓｉ・一　／Ｓｉ导质结红外焦平面阵列　ｓｉ・．ｘＧ。　／Ｓｉ异质结内光电发射红外探测器的基　本工作原理是：当Ｓｉ。一　Ｇ　层吸收红外辐射后，光激发　空穴经内光电发射，越过ｓｉ。一ｘＧ　／Ｓｉ异质结势垒。进　ＴＤＩ－ＣＣＤ阵列，西德、ＡＥＧ、欧洲导弹动力集团公司研　制的４×４４８元ＨｇＣｄＴｅ　ＴＤＩ等红外焦平面阵列将用　于欧洲第３代反坦克导弹ＡＣ３Ｇ—ＬＰ，ＡＣ３Ｇ—ＭＰ．２０　世纪９Ｏ年代后期装备法国、德国和英国部队。　采用４×１　０２４元ＨｇＣｄＴｅ焦平面的第２代热像　＠　维普资讯 http://www.cqvip.com 电荷耦合器件图像传感器在军事成像系统中的应用　人Ｓｉ衬底后形成光生载流子。　ＦＰＡ）及热像仪。其发展现状如表４所示。　１９９０年，美国喷气推进实验室演示了第一个硅　表４中所列举的ＧａＡｓ／Ａ１ＧａＡｓ　ＭＱＷＨＩＲＦＰＡ，由　异质结红外探测器，该探测器是由Ｐ型硅衬底上的重　于高均匀性、高成品率和强抗辐射能力已用于高分辨　掺杂Ｐ　一Ｓｉ　一　Ｇ。　外延层构成的，响应波长超过　率热成像系统。通常用ＣＭＯＳ多路传输器实现的相关　１０　ｍ。１９９１年，美国麻省理工学院林肯实验室验证　读出电路对ＧａＡｓ／Ａ１ＧａＡｓ多量子阱红外探测器　了线种分辨率为３２０×２４０的成像器，该成像器采用　（ＧａＡｓ／Ａ１ＧａＡｓ　ＭＱＷＩＲＤ）产生的光电流积分，并以电　响应波长超过１０．５ｐ，ｍ的Ｓｉ　…Ｇ　／Ｓｉ异质结红外探　压或电荷模式对所有探测器的输出单独多路传输。显　测器。同期它还报道了响应波长为９．３　ｍ的４００×　然，ＧａＡｓ／Ａ１ＧａＡｓ　ＭＱＷＩＲＤ和低温ＣＭＯＳ多路传输　４００元Ｓｉ。一ｘＧ　／Ｓｉ异质结红外探测器阵列，采用埋沟　器读出芯片只能采用混合集成技术。最近已有Ｓｉ／　ＣＣＤ作为信号处理电路，像元尺寸为２８１￣ｍ×２８１￣ｍ、　ＧａＡｓ衬底上生长ＧａＡｓ／Ａ１ＧａＡｓ多量子阱红外光电　探测系数为４０％，在５３Ｋ工作温度下，对人脸和１０Ｋ　探测器的研究报道。今后，该器件将由混合式向单片　温度的测试图案进行了成像演示试验。像元之间未经　式方向发展。硅基ＧａＡｓ／Ａ１ＧａＡｓ多量子阱红外焦平　均匀性校正，却显示出高质量的图像。目前美国、英国　面阵列是主要发展方向，值得国内同行重视。　和日本正在研制５００×５００、　表４　ＧａＡｓ／Ａ１ＧａＡｓ　ＭＱＷＨＩＲＦＰＡ的发展状况　４８０×６４０、５１２×５１２、１　０００×１　７　９　９　５　９　９　９　９　９　８　８　象元数工作温度／ｋ工作波长／ｐ．７　ｍ象元尺寸／ｐ．Ｏ　５　Ｏ　ｍ　ＮＥＴＤ／Ｋ　Ｏ　１　１　Ｏ　Ｏ　８　公司　６　公布时问　０００元长波Ｓｉ　一ｘＧ　／Ｓｉ异质结红　１２８×１２８　７０～７８　３８×３８　０．０３　美洛克威尔国际科学中心　１９９１　外焦平面阵列。　１２８×１２８　６０～７７　３８×３８　０．Ｏ１　美ＡＴ＆Ｔ贝尔实验室　１９９２　１２８×１２８　６０～７７　３８×３８　０．０１　美ＡＴ＆Ｔ贝尔实验室　１９９３　４．２．２　超晶格量子阱红外焦平　１２８×１２８　５０～７７　３８×３８　０．０３　美ＪＰＬ　１９９７　面阵列　３２０×２４Ｏ　７０～７７　２４×２４　０．０３　瑞典工业微电子中心　１９９７　在８ｐ，ｍ一１２１￣ｍ红外波段，　２５６×２５６　７０～７７　６Ｏ×６Ｏ　０．０２６　美亚贝雷森公司　１９９７　最理想的材料仍属ＨｇＣｄＴｅ。因　２５６×２５６　７０～７７　２８×２８　０．０２２　美ＪＰＬ　１９９７　ＨｇＣｄＴｅ材料制备工艺困难，成本　２５６×２５６　７０～７７　２８×２８　０．０２６　美ＪＰＬ　１９９７　昂贵，近年来国外积极探索各种　６４０×４８４　７０～７７　１８×１８　０．０３６　美ＪＰＬ　１９９７　新型的替代材料和器件结构。洛　６４０×４８６　７０～７７　１８×１８　０．０３６　美ＪＰＬ　１９９８　１×１２８　７７　７５×７５　一　中国上海技术物理所　１９９８　克威尔光电中心和贝尔实验室已　研制出１２８×１２８元ＧａＡｓ／ＡＩＧａＡｓ多量子阱混合式　５　结语　红外焦平面阵列（ＨＩＲＦＰＡ）和热像仪。美国休斯公司　和加洲大学联合研制出４×４元多量子阱肖特基势垒　可见光ＣＣＤ的研制和生产已有２０多年的历史，　红外光伏器件。　在国外，２０世纪７０年代中期进入成熟期，至今已进　美国ＡＴ＆Ｔ贝尔实验室研制的１０元线阵，Ｄ★　入商品化和批量生产时期。现在，已延伸到微光、紫外　为２×１０加ｃｍ・Ｈｚ　１／２・Ｗ～。马丁马丽埃塔公司最近　以及ｘ射线等领域，微光、紫外和软ｘ射线ＣＣＤ的研　用２５６×２５６元ＧａＡｓ／ＡＩＧａＡｓ多量子阱混合式红外　制和开发在国外已取得较大进展。红外ＣＣＤ的发展　焦平面阵列（ＨＩＲＦＰＡ）组装的热像仪演示了夜间热成　趋势是由致冷型向非致冷型、由混合式向单片式、由　像，响应波长为９．１　ｍ，距离为１．４４８ｋｍ，噪声等效温　中波红外向长波红外等方向发展，并且取得阶段性成　差（ＮＥＴＤ）达到０．０２５Ｋ。美国喷气推出实验室研制出　果。硅基单片式红外焦平面阵列，目前最成熟的是致　１２８×１２８元ＧａＡｓ／ＡＩＧａＡｓ多量子阱混合式红外焦平　冷型硅化铂肖特基势垒红外焦平面阵列，为了克服该　面阵列（ＭＱＷＨＩＲＦＰＡ）。响应波长为１５ｐ，ｍ，ＮＥＴＤ为　器件需致冷、量子效率低的缺陷，硅基非致冷红外焦　０．０３Ｋ。最近又报道了３２０×２４０、６４０×４８４元ＧａＡｓ／　平面阵列是今后相当一段时期的发展方向，应予以重　ＡＩＧａＡｓ多量子阱混合式红外焦平面阵列（ＭＱＷＨＩＲ一　视。　＠