百万像素胶体量子点中波红外焦平面阵列成像技术(特邀)

红外探测及成像具有广泛用途,在红外制导、夜视侦察、安防监控及危化品探测等方面发挥了重要作用。现有红外成像焦平面大多由碲镉汞、二类超晶格、锑化铟等块体半导体材料制成,通过倒装键合的方法实现块体材料与硅基读出电路的信号传输。倒装键合对准困难、操作复杂、对设备依赖性较强,难以满足焦平面阵列规模不断增加和像元尺寸不断减小的制备需求。为解决红外焦平面阵列规模提升的瓶颈,采用碲化汞胶体量子点,通过液相旋涂的方法,突破倒装键合限制,实现硅基读出电路直接片上集成。所制备焦平面阵列规模达1280×1024,像元间距为15μm,80 K工作温度下探测截止波长为4.8μm,响应非均匀性为9%,有效像元率为99.96%,最低噪声等效温差达30 mK,展现了良好的成像性能。