非制冷是目前红外探测器发展的主流趋势,而热探测器又是非制冷探测技术发展的主体方向,对于主要的两种热探测器,它们的区别主要表现在以下几点:
1、在探测原理和材料方面,测辐射热计采用热敏电阻材料,利用热敏电阻随温度的变化对红外信号进行读出。而热释电红外探测器采用热释电铁电材料,利用其自发极化随温度周期性改变而产生的交变电场实现对红外信号的读出。
2、测辐射热计不需要调制器,其单片式阵列可采用标准硅IC制造工艺,成本低,适合大批量生产。而热释电红外探测器必须具有潜置调制器,混合式阵列工艺较复杂,成本高。
3、热绝缘性是影响灵敏度的最关键因素之一。测辐射热计采用自持式悬臂微桥,热绝缘性好,与体热释电探测器相比具有较小的串音和图像模糊;而薄膜型热释电铁电焦平面阵列虽可制成单片微桥形式,但目前还存在着许多难以克服的问题,如铁电陶瓷薄膜需要高温处理以得到所需的晶相,但如果温度超过450℃将难以与硅工艺兼容。另外还有铁电薄膜的自支撑问题等。
4、测辐射热计和热释电红外阵列因其工作原理不同,其读出电路形式也有着明显的区别。在热释电红外阵列一般采用以电压读出的源极跟随SFD电路结构形式;而微测辐射热计敏感单元通常采用以电流读出的电容反馈跨阻放大器CTIA电路结构形式。