紅外探測(cè)器有單元、線列(有TDI多列和無(wú)TDI單列器件)和二維陣列(面陣)等種類。對(duì)于掃描成像系統(tǒng),整幀圖象的獲取可以用單元探測(cè)器二維掃描。如用線列器件,只需一維掃描即可獲取二維圖像,幀頻較單元掃描高。面陣器件主要用于凝視成像系統(tǒng)。
線列或二維陣列都是通過(guò)透明襯底背面光照的,其焦平面結(jié)構(gòu)有:
1、直接混成
紅外探測(cè)器通過(guò)銦柱直接電學(xué)連結(jié)到前放陣列。直接混成有較好的可生產(chǎn)型,高密度的凝視或掃描成像陣列探測(cè)器通常都用直接混成的焦平面結(jié)構(gòu)。直接混成需要在每個(gè)探測(cè)器下為讀出前放和相應(yīng)電路流出足夠的單元面積,因此,功能受到較大限制。
2、間接混成
間接混成是用一塊電路板把一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器連接到一個(gè)或多個(gè)ROIC上。因?yàn)殡娐烦叽绮辉偈芴綔y(cè)器下部有限空間的限制,尺寸較大、功能更完善的前放和信號(hào)處理電路可以在間接讀出電路的較大單元中制造。間接混成也可以減小探測(cè)器與ROIC材料間的熱試配引起的應(yīng)力。大線列通常用間接混成結(jié)構(gòu)。
3、單片結(jié)構(gòu)
把紅外探測(cè)器和讀出電路集成在一起,信號(hào)處理電路裝在探測(cè)器周圍,用引線焊接到探測(cè)器上。由于探測(cè)器光敏面積受到周圍讀出的電路限制,探測(cè)器的占空因子較小。
4、Z技術(shù)
從結(jié)構(gòu)上看,每一像元的信號(hào)處理區(qū)域在垂直方向大大延伸了,極薄的讀出芯片疊堆并粘接在一起,探測(cè)器陣列用銦柱連到端面上。這種結(jié)構(gòu)對(duì)增加焦平面器件的信號(hào)處理功能很有好處。但是,Z技術(shù)目前尚未成熟。
5、環(huán)孔技術(shù)
環(huán)孔技術(shù)把紅外探測(cè)器材料粘接到硅讀出芯片,再將探測(cè)器件減薄。探測(cè)單元通常是二極管或MIS器件,它們通過(guò)環(huán)孔與底層的讀出電路連接。