摘要：随着红外技术的持续发展，对于那些能较好的区分目标的先进红外系统的多谱装置的需求也随之增长，碲化镉探测器和量子砷化镓光电控测器提供波长灵活的从中间波长到非常长的波长并且在这些区域内还有多色的智能装置。所有多色装置正面临的主要棘手的困难是比较复杂的装置结构，胶源的和多层的材料的增长，还有比较困难的仪器装配，特别是当排列尺寸比较大和像素尺寸比较小的时候，目前双色碲化镉装置和量子极度红外光电探测器的发展已经是显而易见的。
大量的双色QWIP装置的性能是显示出来的，例如双色排列，QWIP的窄谱带光谱是个有利条件，它是由低光谱交叉导致的。对于QWIP的主要优点是发展中的宽频带或多谱光的连接器结构，它能有效地吸收所有需要的光谱带。
关键词：光电探测，QWIP双重谱带探测器，同步工作，焦点平面阵列
(前言)双色的智能装置对于先进的红外系统是非常必要的，这个系统在独立的红外光谱带中聚集信息能在一定的地点区别物体的绝对温度和惟一的拍号。通过提供这个有明显差别的物或人的大小，多谱探测器也能有助于颜色通过规则系统进一步改善单色光谱仪器的灵敏度，这个对于在发射物目标和引诱物之间的温度不同的变化过程是非常重要的。多谱红外线焦点平面阵列在地球，遥远检测的行星，和天文学等领域也能扮演重要的角色。
当前，多谱系统依赖于庞大的反映科技，它或者是通过多谱红外线FPAS发散光电信号，或者是使用滤光器旋转方向来错觉的区别在单一的FPAS上的反应焦点，这些系统包括光片，透镜和谱带通道滤光器到达光线通道，在分离的FPAS成像清晰点来响应不同的红外谱带。并且复杂的校正是因为像素而要多谱影像像素。一般地，这些方法在一系列的尺寸、综合性和冷需求方面是很昂贵的。
现在重要的作用是直接装配一个单独的带有多色智能装置的FPA来排除空间的校正和时间的注册问题，这个问题有在于个别排列被使用的进修。这个多谱智能仪的“使一体化”提供在每个排列的单组织中不同红外线谱带的感应，以至于在像素的标准上每个光谱区域在时间和空间上正在进行统一注册。这个途经提供除了复杂的且由多个FPA组成的系统以外的多色装置的优点，因此以简单的开工提供有意义的重量和能量的消减和消耗量，使具可靠性并且减少了包装费用。一个有智能改进只带有锐面缓和FPA控制和信号经过电流的单色系统的方案能够被实施，因为多普FPAS的能量和空间的需求对于单色FPAS是同一的。它在五年前就被预测可能发生了，当把现在论证的双色排列技术移用到生产中，将会有三色、四色能力压缩成像素的证实。四色是关于限制被堆放在一个单独像素的谱带的数目。对于适用性要求比较大的光谱分解，非常规方法将会被进一步发展。
碲化镉光电二极管和量子红外光电控测器提供了在中波红外线和长波红外线范围内的多色智能能力。这些应用科学每一个都有它的优点和缺点。QWIP技术是基于A3B3材料体系上比较好的发展的，这个材料体系有大量的带有军事的和商业的需求的工业基础。所以QWIPS是很容易带有高出产、高操作、好统一和低支出的进行装配。碲化镉材料系统是唯一在控测装车需求中被使用的。换句话说，碲化镉FPAS的最高性能有比较高的量子效率，比较高的操作温度和耐性。近来在两种技术中有一个比较详细的比较，他们比较了两种红外探测器排列技术的科学优点：光生伏打的HgCdTe和QWIPS。它清楚地说明了当一个单装车特别是在高于基础极限温度(>70k)结合中间支谱带转变操作时，长波红外QWIP不能与HgCdTe光电二极管对抗，不管怎样，HgCdTe的优点是在低于50k的范围，包括HgCdTe要素在内它的特性表现不明显，尽管QWIP是一个光电导体，但它的许多特性如高阴抗、快速反应时间，长整数时间，和低能量消耗等能很好的按大型FPAS的要求装配，由于高原料属性在低温度时，QWIP有潜在的优点超过FPA在一系列系统的陈列尺寸，统一性，产出和消耗。
在多谱HgCdTe控测器利用MBE和MOCVD增长了仪器的多样化方面的相当大的进展当前已经被研究组所论证，进而QWIP’S技术在多色FPAS的装配方面也展示巨大的进步。两条紧密空间的支谱带的相继和同步探测装车在MWIR和LWIR辐射领域已经被展现出来。
综上所述，对于多色探测器发展的临界技术目前已经达到了顶峰。这篇文章最近在从红外工业地区角度的双色探测器技术方面做了改进。
HgCdTe双重谱带探测器
一个使双色FPAS合并的单结构体由两个确定的探测器组成，每个探测器对一个不同的光谱带的反应很敏感。两个谱带的辐射是在短波探测器，随着长波发射穿越到第二探测器时随之而来的，这个仪器建筑学是通过用简单的长HgCdTe我电二极管代替短波光电二极管的方式来被了解的。过时的光电二极管双色探测器是第一次被使用的，通过使用四部分光线在相配的格段结构中降低吸收光线且敏感的发射到两个不同的短波红外谱带上。使双色合并技术HgCdTe已经在SBRC得到了发展，两位科学家用了几乎十年的时间换来了可靠的进展：具有像素尺寸的宽度多样化，阵列格式化和光谱带的敏感度，接下来的是多谱探测装车在液体状态成功的说明，MBE和MOCVD技术已经被看作是多谱探测器多样化的产物。
相继的和同步的操作
双色探测器陈列是在n-p-NHgCdTe管层非连接的基础上设计的。TLHJ探测器由相斥光电二极管P-A结连接，垂直的推放两上P-n结允许两个控测装车合并成一个单独的像素。
相继模式和同步模式的探测器都是由多层材料制作的，探测器的模式是由装配过程来测定的，图1和图2展示了两个模式的双色光电二极管个体的陈列组成部分。同步模式要求倾斜的连接到罩层(图2)，然而相继模式装车不是图1，相继模式探测器每个单独的冲击，它允许光谱带与纵列式操作光电二极管的相继的倾斜选择。同步模式探测装置利用额外电流与共享中枢层连接以保证每个连结能独立地并且使其同步完整的进入到信号通道中，每个单体有赖于同步模式探测装车的两个冲击，能被带有高光因子的相对较小的单体中装配。
因此，在三个科技陈列中双色HgCdTeFPAS噖现出了相当大的抗战性。首先，多方面的多层的增长本领是需要非联结形式的，其次，适度地精密复杂陈列的列队式技术是需要精密几何学的特点，僻如两个冲击个体和绝缘的金属过分的连接，在一个单体中和40×40um2一样的小，最后，砖坯ROIC电路片现在正需要每个单体中有两个输入端。
区别相继方法的特征是P型罩层是否被连接，消除连接有几个关键的优点：
仅需要一个单体结构，并给单体结构一个简单的单色陈列
仅需要一个识别单体结构，为较高的识别性能提供空间
简单结构装车提供较小的生产单体(<40um)
几乎100%的因子能够在双色中被获得(没有共同的特性来中断LWIP信号的全部反射并且也没有每二个平面电路图来遮掩随之而来的辐射)
第一个探测器是精确的统一确切地点，因为LWIP探测器的每个部分都必须与罩层连接。
组建装车的关键阶段是连接在原地的P型和AS涂剂并用好结构的，电子的特征去阻止产生光谱交叉时的内部增益。谱带间隙工程学的成就是由增长的CdTe模式装配和在终端搜集抑制汇流谱带的载体的P型层的有效厚度所组成的。
倾斜选择装车的问题如下：它的构建不允许独立选择每个光电二极管的最佳倾斜电伏，并且在长波探测器中还有大量的中波长交叉。克服倾斜选择装车的问题，和独立地进入互斥光电二极管的双重谱带探测装车的意见已经被提出了一个同步模式在个体中使用一秒冲击的装车如图3所示，这个装车的外形已经变得更加复杂的为第三次连接提供通路进入罩层。内部增益很有效地抑制通过每个二极管的准确段斜度，在谱带间隙工程学方面很容易设计和增进重点。最重要的差别是每个单体结构的一秒线路的要求。长波谱带因子是由中波谱带缩小得到的，因为一些连领域有损失的提供连接给结束间隙层，并且空间相遇是可改变的。当两条宽的单独光谱带(例如在3-5um和1012凋落因地制宜谱带)被应用时，相继的和同步的操作之间的区别会变得范围不明显，长波长谱带的光电流普启迪地比在短波谱带的要高很多，需要一个重要的较短的合并时间，在长波谱带和发生信号恰 并的同步损失时。在这种情况下，较小的LWIP因子，在减小内部发生变化方面却是个好处。
我们注意到双色探测装车陈列是被连接到ROIC上，并且没被普遍的应用于冲击方面，这个科技已经被光学体系成功的应用了，并作为作们单色红外线FPAS