Indium gallium arsenid (InGaAs) -sensorer leveres af PAM-XIAMEN, en InGaAs-sensorproducent. Dets funktionsprincip er faktisk princippet om kortbølget infrarød (SWIR). Og arbejdsprincippet for SWIR-baseret sensor svarer til det for CMOS-baseret sensor, der konverterer fotoner til elektroner. SWIR-teknologi skal bruge InGaAs, MCT eller HgCdTe, som er følsomme over for infrarødt lys.
Følsomheden af disse sensorer over for forskellige bølgelængder afhænger af deres kemiske struktur. Begge disse materialer kræver stærk afkøling for at opnå det rette signal / støj-forhold (SNR), men MCT kræver normalt kryogen køling. Derfor bruges InGaAs-sensor mere almindeligt, fordi den er mere praktisk og økonomisk. Følgende er den specifikke information om den SWIR-baserede InGaAs-sensor.
1. Specifikationer for InGaAs-sensor
Punkt 1:
| Vare | PAM-SW640-F15c |
| Størrelse | 640 x 512 |
| Pixelstørrelse | 15μm |
| Spektral respons | 0,9 ~ 1,7 um |
| Effektivt område | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Fyld faktor | 100% |
| Kvanteffektivitet | ≥65% (1,0 ~ 1,6 um） |
| Registreringshastighed D * | ≥5 x 1012cm Hz1/2W-1 |
| Støjende elektronik | 50 e– @HG |
| Fuld brøndkapacitet | 1,8 x 106e–(@ LG, 1.8V)
7,3 x 104e–(@ MG, 1,8 V) 1,7 x 104e–(@ HG, 1.8V) |
| Dynamisk rækkevidde | 76 dB (lineær tilstand)
120 dB (logaritmisk tilstand) |
| Spektral respons Ikke ensartet | ＜ 3% |
| Betjenbar pixelfrekvens | ＞ 99,5% |
| Eksponeringstid | 37 μs ~ billedtid |
| TEC køling | TEC 1 |
| Læs tilstand | ITR, IWR, NORO, IMRO |
| Driftstemperatur | -40 ~ 60 ℃ |
| Stuetemperatur | -40 ~ 70 ℃ |
Vare 2 ：
| Vare | PAM-SW320-F30a |
| Størrelse | 320 x 256 |
| Pixelstørrelse | 30μm |
| Spektral respons | 0,9 ~ 1,7 um |
| Effektivt område | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Fyld faktor | ＞ 99% |
| Kvanteffektivitet | ≥65% （1,0 ~ 1,6 μm |
| Registreringshastighed D * | ≥5 x 1012cm Hz1/2W-1 |
| Støjende elektronik | 50 e– @HG |
| Fuld brøndkapacitet | 3,5 x 106e–(@LG)
1,7 x 104e–(@HG) |
| Spektral respons Ikke ensartet | ≤4% |
| Betjenbar pixelfrekvens | ＞ 99% |
| Eksponeringstid | 1 μs ~ rammetid |
| Læs tilstand | ITR, IWR, IMRO |
| Driftstemperatur | -40 ~ 60 ℃ |
| Stuetemperatur | -40 ~ 70 ℃ |
Punkt 3 ：
| Vare | PAM-SW1280 |
| Størrelse | 1280 x 1024 |
| Pixelstørrelse | 15 um |
| Spektral respons | 0,9-1,7 μm |
| Kvanteffektivitet | > 70% (1,0um ~ 1,6um） |
| Støjende elektronik | 40e–@HG |
| Eksponeringstid | 1 μs ~ rammetid |
| Læs tilstand | ITR, IWR, CDS |
| Driftstemperatur | -40 ~ 70 ℃ |
| Stuetemperatur | -40 ~ 70 ℃ |
Bemærk: TEC-køling kan leveres efter anmodning for at forbedre detektorens følsomhed. Der er 3 hovedfunktioner i PAM-XIAMENs InGaAs-sensor:
-Lav mørk strøm
-Høj kvanteffektivitet
-Høj betjeningsevne
2. Om kortbølge-infrarød InGaAs-sensor
Der er tre “atmosfæriske vinduer” fra 1,5 µm til 14 µm, der er defineret som: kortbølge (SWIR): 1,5 µm - 2,5 µm, mellembølge (MWIR): 2 µm-5 µm og lang bølge (LWIR): 7,5 µm -14 µm. Generelt er bølgelængdeområdet for kortbølget infrarød 0,85-2,5 μm, det vigtigste sensormateriale er InGaAs.
Kortbølget infrarød rækkevidde
Den følsomme af kortbølget infrarød rækkevidde er blevet en realitet siden udviklingen af InGaAs sensorer. Men hvorfor bruge kortbølget infrarød?
2.1 Nytten af Indium Gallium-arsenid-billedsensor
Først og fremmest er der en grundlæggende kendsgerning: lys i kortbølget infrarødt bånd er usynligt for det menneskelige øje. Det synlige lysspektrum strækker sig fra bølgelængden på 0,4 mikron (nær ultraviolet lys, som er blåt for det menneskelige øje) til 0,7 mikron (mørkerød). Bølgelængder længere end bølgelængden for synligt lys kan kun ses med dedikerede sensorer som InGaAs.
Men selvom lys i den kortbølgede infrarøde region er usynligt for det menneskelige øje, kan dette lys interagere med objekter på en måde, der svarer til bølgelængden af synligt lys. Med andre ord reflekteres kortbølget infrarødt lys; dets refleksion fra et objekt ligner meget synligt lys. På grund af denne reflekterende natur vil kortbølget infrarødt lys have skygger og kontraster på sine billeder. InGaAs sensorkamerabilleder kan sammenlignes med billeder med synligt lys med hensyn til opløsning og detaljer. Farverne på kortbølge-infrarøde billeder er dog ikke egentlige farver. Dette kan gøre objektet let at identificere.
2.2 Fordele ved InGaAs-sensorer
Hvad gør det nyttigt? InGaAs-sensoren kan gøres ekstremt følsom, den kan tælle individuelle fotoner en efter en. På denne måde, når det er lavet med tusindvis eller millioner af små punktformede sensorer eller sensorpixels, kan InGaAs-kameraet arbejde i meget mørke forhold.
Tag f.eks. Nattesynet. De arbejder ved at registrere og forstærke reflekteret synligt stjernelys eller andet omgivende lys. De kaldes ofte billedforstærkerrør. Derfor er teknologien meget velegnet til direkte observation nattesynsbriller. Men når et billede skal sendes til et fjerntliggende sted, er der ingen praktisk metode, der ikke kan begrænses af pålidelighed og følsomhed. Da lys kan konverteres til elektriske signaler, er InGaAs-sensorer i sagens natur egnede til standardlagrings- eller transmissionsteknologier.
Der er en anden stor fordel ved at bruge kortbølget infrarød om natten. Et kamera lavet af en kortbølget infrarød InGaAs-sensor kan hjælpe folk med at "se" målet om natten uden måneskin mere tydeligt.
3. Egenskaber ved InGaAs-sensor
Kortbølget infrarød billeddannelsesteknologi baseret på InGaAs-sensoren har egenskaberne: høj følsomhed, høj opløsning, dag- og natbilleder, skjult belysning, intet behov for køling ved lave temperaturer, lille størrelse og lav effekt.
4. Anvendelser af SWIR InGaAs-sensor
Due to its outstanding application features such as high recognition, all-weather adaptation, low-light night vision, stealth active imaging, and simple optical configuration, shortwave infrared InGaAs line sensor, InGaAs area sensor or InGaAs image sensor makes it suitable for aerospace remote sensing, archaeological identification, public security, industrial inspection, and medical diagnosis.
Relaterede nyheder om Indium Gallium Arsenide Sensor:
InGaAs EPI på InP (Semi-isolerende)
Struktur for InGaAs fotodetektorer
For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.