迄今為止,在紅外領域人們研究了不同材料,并用于紅外探測器制備。下圖1展示了紅外探測器發展的主要歷程,隨著材料生長技術、半導體工藝技術及MEMS技術發展,紅外探測器向小尺寸、高性能、低功耗、百千萬像素、多色熔合、自適應功能等方向發展。
第二代焦平面探測器組件實現了凝視型像素水平(如320×256、640×512規格),第三代焦平面探測器組件則達到了百萬像素水平,實現了雙色探測器,同時讀出電路提供了更多功能。
下一代紅外探測器在保證性能的前提下,向小尺寸(如超越衍射極限)、高溫工作(HOT)等方向進行。通過減低像元尺寸,可降低成本,同時提高探測器的空間分辨率。實現高溫工作則可極大降低制冷要求,降低功耗,減低成本,實現真正意義上的小型化。
另外,多譜段探測的市場需求也越來越大,尤其是軍事需求。對同一場景進行多譜段同時探測,可以有效增強目標分辨和識別,降低報錯率,降低目標丟失率等情況。
為了實現小尺寸、高溫工作,人們提出了多種解決方案,其中比較成功的有勢壘型結構,光子陷阱結構,超晶格結構。