一 、熱探測器與光子探測器相比的優點 :
熱紅外探測器對各種波長都有響應 ,光子探測器隻對它的長波限以下的一段波長區間有響應 。
熱探測器(除低溫測輻射熱計外)工作時不需要冷卻 ,光子探測器則多數需要冷卻 。
二 、熱探測器與光子探測器相比的缺點 :
熱探測器的響應度一般低於光子探測器 ,響應時間一般比光子探測器長 。
熱探測器的性能與器件尺寸 、形狀 ,以及工藝細節等很有關係 ,因此 ,需要十分講究工藝技巧 ,產品規格常不容易穩定 ,有點類似於薄膜型光子紅外探測器 。而單晶型光子探測器 ,無論是單晶材料的生產還是器件的製造 ,在物理機製方麵都比較清楚 ,工藝也比較先進和定型 ,因而產品比較能夠規格化 。
光子探測器屬於選擇性探測器 。它隻對具有足夠能量的光子有響應 ,即存在一長波限 。在小於長波限工作時 ,光電信號隨波長的增大而增大 。超過長波限後 ,光信號迅速下降到零 。長波限處於紫外 ,可見光或波長為2-3μm的近紅外波段時 ,紅外探測器可直接在室溫下工作 。當長波限在4-5μm時 ,則需冷卻到幹冰溫度 ,即195K 。如果要探測器延伸到8-15μm或更長波段工作 ,則需冷卻到液氮溫度 ,即77K或更低溫度 。
熱紅外探測器則屬於無選擇性探測器 。即對不同波長的單位入射功率 ,有幾乎相同的輸出信號 。但其光譜響應仍受窗口材料所限 。熱探測器通常在室溫下即可正常工作 。
光子探測器的主要優點是探測靈敏度高 ,響應速度快 ,具有較高的響應率 。但光子探測器一般需要在低溫下工作 ,探測波段較窄 。熱探測器的主要優點是響應波段寬,可以在室溫工作 ,使用簡單 。但熱探測器由於宏觀樣品的加熱與冷卻是一個緩慢的過程 ,因此響應時間較長 ,探測靈敏度低 ,一般應用於低頻調製的場合 。可以認為 ,前者是微妙量級 ,後者是毫秒量級 。
鑒於以上兩種紅外探測器的局限性 ,人們迫切需要一種即可在室溫下工作 ,又有較高響應速度和響應度 ,且有一定選擇性的紅外探測器 。同時要求該探測器可通過現有的矽微電子工藝實現 。