Pyroelektrische Hochdetektivitäts-Infrarotsensoren mit gleichmäßiger spektraler Empfindlichkeit

Pyroelektrische Ein- und Mehrelementsensoren sowie lineare Arrays sind wichtiger Bestandteil von Infrarot-Messgeräten zur Gasanalyse und Spektroskopie sowie zur berührungslosen Temperaturmessung.
焦热电单元、多元红外探测器以及红外阵列探测器是红外气体分析、光谱分析、非接触式红外测温装置的重要组成部分。
Um hohe Nachweisempfindlichkeiten dieser Geräte zu erreichen, muss das Signal/Rausch-Verhältnis groß sein. Es sind hohe Werte der spezifischen Detektivität D* bzw. kleine rauschäquivalente Strahlungsleistungen NEP erforderlich. 
为了确保这些探测器具有较高的灵敏度，其信噪比必须要比较大。这就要求提高比探测率D*、降低等效噪声。
Langzeitstabil
多年的研发使用经验
DIAS Infrared hat schon seit Jahren die bewährten PYROSENS-Sensoren und Arrays im Fertigungsprogramm. Basis ist das Pyroelektrikum Lithiumtantalat mit sehr guten sensorrelevanten Materialkenngrößen, einer geringen Temperaturabhängigkeit und einer ausgezeichneten Langzeitstabilität. Große Signal/Rausch-Verhältnisse erfordern sehr dünne pyroelektrische Elemente. Bei DIAS Infrared werden Elementdicken bis zu etwa 5 µm durch den Einsatz von Ionenstrahlätztechnologien erreicht.
德国DIAS红外公司已经有多年的研发和使用这种红外探测器及阵列探测器的经验，该探测器基片为钽酸锂热电材料，具有很好的传感器材料特性、低温依赖性和良好的长期稳定性。德国DIAS红外公司利用非常薄的热电元件以获得较大的信噪比，采用离子蚀刻技术，使得探测器元素厚度可达到5微米。
Nanostrukturierte Absorberschichten
纳米结构吸收层
Für die oben genannten Anwendungsgebiete sind nicht nur hohe Signal/Rausch-Verhältnisse notwendig, sondern zusätzlich wird eine hohe und spektral möglichst gleichmäßige Absorption bzw. Empfindlichkeit gefordert. Dazu können bei DIAS Infrared die besonders dünnen ionenstrahlgeätzten pyroelektrischen Elemente jetzt auch mit einer zusätzlichen Absorberschicht kombiniert werden. Verwendung finden nanostrukturierte Absorberschichten auf der Basis von NiCr. Die Wärmekapazität ist sehr gering.  Die Wärmekapazität ist sehr gering. Die Schichten lassen sich fotolithografisch strukturieren und erreichen im Wellenlängenbereich von 2 µm bis 14 µm eine gleichmäßige Absorption von etwa 0,9.
Besonders rauscharm
超低噪声
Als erste neue Sensortypen kommen Ein- und 2-Kanalsensoren PYROSENS LTMI im Spannungs- und Strombetrieb, mit und ohne thermische Kompensation sowie Elementflächen 1 mm x 1 mm, Durchmesser 1 mm und 2 mm x 2 mm auf den Markt. Es werden Werte der spezifischen Detektivität von bis zu 109 cmHz1/2W-1 erreicht. Das sind die höchsten kommerziell verfügbaren Werte für pyroelektrische Lithiumtantalat-Infrarotsensoren. Auch verfügbar sind pyroelektrische lineare Arrays mit 128 oder 256 Elementen (Elementmittenabstand/pitch 100 µm bzw. 50 µm), die ebenfalls ionenstrahlgeätzte dünne und zusätzlich mit thermisch isolierenden Schlitzen versehene pyroelektrische Chips beinhalten. Zusammen mit den nanostrukturierten NiCr-Absorberschichten werden hier NEP-Werte um 0,1 nW erreicht. Diese jetzt verfügbaren sehr geringen Werte ermöglichen neue Lösungen für kompakte Spektroskopie-Baugruppen.