Infrared Detectors and Emitters: Materials and Devices

آشکارسازهای مادون قرمز (IR) به دو دسته اصلی حرارتی و فوتونی تقسیم می شوند. اولین آشکارسازهای IR ماهیت حرارتی داشتند، به عنوان مثال. دماسنج ها پیشرفت‌های بعدی این آشکارسازها، مانند ترموپیل‌ها، بولومترهای مقاومتی، سلول‌های Golay و آشکارسازهای پیرالکتریک، می‌توانند در دمای محیط کار کنند اما دارای معایبی از جمله عدم حساسیت و کندی هستند. طیف گسترده‌ای از آشکارسازهای فوتون نیمه‌رسانا توسعه یافته‌اند و این آشکارسازها دارای حساسیت بسیار بالا و پاسخ فرکانس بالا هستند، اما نقطه ضعف آن‌ها نیاز به خنک‌سازی برودتی، به‌ویژه در طول موج‌های بلندتر است. در اصل، کاربردها در حوزه نظامی بوده است، اما کاربردهای صنعتی و علمی گسترده ای نیز وجود دارد. با این حال، اکثر بودجه توسعه برای این آشکارسازهای IR نیمه هادی از منابع نظامی تامین شده است. این کتاب تلاشی است برای ارائه یک نمای به روز از سیستم های مختلف مواد آشکارساز/گسترش کننده IR که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند یا به طور فعال در حال تحقیق هستند. هدف این کتاب تازه واردان به این حوزه و کسانی است که قبلاً در صنعت IR کار می کنند. امید است که اولی کتاب را هم به عنوان متن مقدماتی و هم به عنوان راهنمای مفیدی برای ادبیات خواندنی بیابد. کارگران در یکی از حوزه‌های مختلف IR، امیدواریم این کتاب را برای به‌روز کردن آنها با فناوری‌های دیگر، گاهی اوقات رقیب، مفید بیابند. برای هر دو گروه از خوانندگان، ما اعتماد داریم که این کتاب جالب، قابل تامل و انگیزه ای برای پیشرفت بیشتر در این زمینه جذاب و چالش برانگیز از تلاش خواهد بود.

Infrared (IR) detectors fall into two main categories, thermal and photon. The earliest detectors of IR were thermal in nature, e.g. thermometers. The subsequent developments of these detectors, such as thermopiles, resistance bolometers, Golay cells and pyroelectric detectors, can operate at ambient temperature but have disadvantages of insensitivity and slowness. A wide variety of semiconductor photon detectors have been developed and these possess very high sensitivity, high frequency response but have the disadvantage of needing cryogenic cooling, particularly at longer wavelengths. In the main, the applications have been in the military sphere, but widespread industrial and scientific applications also exist. The majority of development funding for these semiconducting IR detectors has, however, come from military sources. This book is an attempt to provide an up-to-date view of the various IR detector/emitter materials systems currently in use or being actively researched. The book is aimed at newcomers to the field and at those already working in the IR industry. It is hoped that the former will find the book readable both as an introductory text and as a useful guide to the literature. Workers in one of the various IR areas will, hopefully, find the book useful in bringing them up-to-date with other, sometimes competing, technologies. To both groups of readers we trust that the book will prove interesting, thought-provoking and a spur to further progress in this fascinating and challenging field of endeavour.