hgcdte艰辛的历程_辉煌的成就_一_伟大的发明

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1、第33卷第5期红外技术Vol.33No.52011年5月InfraredTechnologyMay2011〈综述与评论〉HgCdTe艰辛的历程、辉煌的成就：一、伟大的发明曾戈虹（昆明物理研究所，云南昆明650223）摘要：根据半个多世纪碲镉汞材料、碲镉汞红外探测器的发展里程，以碲镉汞材料的发明、关键技术突破带来的碲镉汞材料生长技术的进步、关键技术的突破带来的碲镉汞探测器性能提升、第一代陆军通用组件、第二代高性能红外焦平面器件和第三代高清、多波段红外焦平面器件等重要里程碑为出发点，采用专题系列的形式，回顾碲镉汞材料及碲镉汞红外探测器发展的艰辛历程与辉煌的成就。

2、关键词：HgCdTe；红外材料；红外探测器；回顾中图分类号：TN211文献标识码：A文章编号：1001-8891(2011)05-0249-03TheArduousJourneyandBrilliantAchievementsofHgCdTe:1.GreatInventionZENGGe-hong(KunmingInstituteofPhysics,Kunming650223,China)Abstract：TheseseriesreviewsofthehistoryandachievementsofHgCdTetechnologyaremadebasedon

3、thedevelopmentofthematerial,thedetectorsduringthepasthalfcentury,withtheemphasisonsignificantmilestonesoftheinvention,thegrowthimprovementsduetobreakthroughs,thedetectorperformancendenhancementproducedbykeytechnologyimprovements,firstcommonmodules,2generationhighrdperformanceFPAsan

4、d3generationhighresolution,multibandFPAs.Keywords：HgCdTe，infraredmaterial，infrareddetector，reviews实际运用而言还是降低系统制造成本，都有很大难引言度。[1]1959年碲镉汞（HgCdTe）的发明，揭开了红碲镉汞的问世，使红外技术领域进入了一个新的外科技的一个新的篇章，红外热成像技术开始进入了世界。碲镉汞卓越的红外光电性能使其成为最重要的一个崭新的时代：使得高性能、高温工作的热成像成红外材料。除硅和砷化镓之外，碲镉汞成为人类历史为现实。碲镉汞的卓越性能，是其它红外

5、材料难以相上投资最大，研究最深入的半导体材料。比的。至今为止，碲镉汞仍然是最重要的红外材料。本文是该系列专题篇的首篇，回顾碲镉汞诞生的根据普朗克辐射定律，以地球为背景的辐射（300前前后后。K），光子辐射峰值约在12µm。这样，在这种环境下1优秀的团队运用的光子探测器的载流子跃迁能级应该在0.1eV左右。已知的单质本征半导体元素都不具有如此窄的禁50年代，在英国皇家雷达公司物理研究小组工作带。因而，在碲镉汞问世之前，长波红外的探测是靠的3位科学家：BillLawson，StanNielsen，AlexYoung[2,3]掺杂的非本征半导体材料来实现的；最常见

6、的就是倾心地探索着对未来光电器件发展有意义的新型材锗掺杂非本征红外探测器。但是，非本征半导体探测料。BillLawson是这个研究小组的负责人，他是一器材料固有的高热激发噪声，需要通过大幅度降低器个话语不多，但很有感召力的人。BillLawson科学态件工作温度加以抑制。因此，这类红外探测器工作温度严谨，在工作中有一种不屈不挠的韧劲，对他来说，度很低，要求的工作温度通常低于28K，这无论是对只要是在科学上认准的事，那是一定要坚持到底的，收稿日期：2011-04-19.作者简介：曾戈虹（1956-），男，广东兴宁人，博士，研究方向：红外探测器材料与器件。249

7、第33卷第5期红外技术Vol.33No.52011年5月InfraredTechnologyMay2011不能半途而废。在回顾碲镉汞的发明和发展的这段奇子的最大波长（微米）。迹般历程时，同事们都认为作为团队领导人的Bill但是，在已知的半导体材料中，没有一种直接带Lawson对碲镉汞材料的发明、发展起到十分重要的隙半导体材料的禁带宽度满足长波红外探测的要求。作用。因此，长波红外光子的探测，需要一种新型半导体材1957年，这三位科学家BillLawson，Stan料，其禁带宽度约为0.1eV。Nielsen，AlexYoung申请了第一个与碲镉汞发明有直Bil

8、lLawson，StanNielsen，AlexYo