2005年8月30日
新技术开发西北大学有广阔的应用潜力的检测美军导弹袭击等恐怖活动。量子设备(CQD)中心的科学家已经证明,第一次使用ⅱ型超晶格技术非致冷红外成像。这重大的发展可能导致更小、更快、更便宜的手持红外成像设备。
高速红外(IR)成像系统能够感应热的导弹和其他对象发出的热量高于背景。这些设备也有潜在的医学应用中过度加热或冷却在体内可以指示麻烦,如炎症、甚至癌变组织循环问题。
“对于大多数实际应用,高速操作手持便携性尤为重要,“Razeghi CQD Manijeh主任说,领导这项研究的团队。“非冷却成像系统能够手持操作,这是至关重要的情况下与士兵在战场上或消防员在烟雾弥漫的环境中。冷却传感器,另一方面,通常利用液态氮冷却到零下200摄氏度,使传感器昂贵和笨重的。”
ⅱ型超晶格是由诺贝尔奖得主狮子座江崎首次提出在1973年和1977年被提出用于红外探测。直到半导体外延生长技术,如分子束外延是足够先进的1990年代,然而,高性能红外光子检测完全展示。
目前,硅microbolometer传感器,对热响应原理——而不是光子响应——能够在室温下操作,但数量级低于光子探测器。光子探测器探测红外波长的光直接转换成一个电信号,而热探测器物理加热的红外信号,从而改变的电阻检测器元素创建一个不同的电信号,并是一个慢得多的过程。因此ⅱ型超晶格的光子探测器,更适合许多应用程序要求高速操作,如导弹探测。
程序在光子III-V材料增长强劲,设备制造和开发,CQD人员第一个演示一个成像ⅱ型超晶格焦平面阵列,也是第一个演示非冷却照片检测使用ⅱ型超晶格结构。
最近CQD研究人员演示了一个非冷却256 * 256像素的相机使用艾娜/ GaSbⅱ型超晶格——它可以检测温度变化表面上的热烙铁,在室温下操作(截止波长的5微米)。
“ⅱ型超晶格将成为下一代红外材料取代汞碲化镉、或未经中华人民共和国交通部“Razeghi说,谁是沃尔特·p·墨菲的电气和计算机工程教授。“MCT有许多局限性,尤其是在更长的波长红外导弹探测的关键,和我们演示了ⅱ型探测器从三个32微米。”
Razeghi的研究小组一直在非常积极的追求非致冷红外光子检测。在他们的工作中,研究者制作焦平面阵列使用超晶格材料生长与日前Mod创II固体源分子束外延系统。欧洲杯足球竞彩在室温下,探测能力(比较探测器性能的度量单位)大约是109厘米·Hz1/2 / W。
CQD的工作都产生了浓厚的兴趣二型超晶格的研究和带来了资金从美国导弹防御局、美国空军研究实验室,海军研究办公室和国防高级研究计划局,以及与罗克韦尔科学的合作公司,海军研究实验室,喷气推进实验室和雷神公司。
http://www.northwestern.edu