NTC型紅外探測器可靠性的低頻噪聲表征技術研究.pdf

1、現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展為紅外探測器的廣闊應用提供了技術支撐，高性能紅外探測器層出不窮。負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻型是國內(nèi)外地球衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)用主要紅外探測器類型之一，也是該系統(tǒng)的核心元器件，其性能對整個衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)影響重大。出于技術保密和國家戰(zhàn)略要求，國外對該類器件均實行技術封鎖，國內(nèi)自研的該類紅外探測器盡管在實際星用系統(tǒng)中得到廣泛應用，但低頻噪聲等關鍵參數(shù)仍然是限制地球敏感信號檢測接收，進而影響系統(tǒng)靈敏度和可靠性的關鍵因素。因

2、此對NTC型紅外探測器的低頻噪聲進行深入研究，建立紅外探測器可靠性的低頻噪聲表征方法，具有重大的實際意義。
　　 本文首先在研究紅外探測器工作原理和應用系統(tǒng)的基礎上，深入分析了NTC型紅外探測器各失效模式及失效機理。針對本文研究對象，實驗結果表明，低頻噪聲增大及電壓峰-峰值隨機增加是其主要失效模式。其次，研究紅外探測器低頻噪聲測試方法，建立低頻噪聲電路，編制對應的噪聲測試分析軟件系統(tǒng)。典型紅外探測器噪聲測試結果(包括背景噪聲、熱

3、噪聲、主片噪聲、補片噪聲以及總噪聲)表明，本系統(tǒng)能準確測試并分析NTC型紅外探測器低頻噪聲及其特征參數(shù)。第三，基于上述理論研究和測試系統(tǒng)，完成了紅外探測器多次高低溫老化試驗及其試驗結果對比分析，老化前后元件交流參數(shù)(電壓峰-峰值)和低頻噪聲參數(shù)(熱噪聲幅值、1/f噪聲幅值、轉(zhuǎn)折頻率、功率譜密度、寬帶熱噪聲、寬帶總噪聲和噪聲系數(shù))的變化趨勢表明：隨這老化循環(huán)次數(shù)的增加，1/f噪聲幅值與轉(zhuǎn)折頻率明顯增加。第四，深入研究了紅外探測器導電特性及

4、其物理機制，建立了其常規(guī)電參數(shù)定量模型；詳細研究了紅外探測器低頻噪聲種類及產(chǎn)生機理，建立了該類元件各種低頻噪聲物理模型；基于上述實驗結果和理論研究，建立紅外探測器電參數(shù)與噪聲參數(shù)的關聯(lián)模型，構建了其可靠性的低頻噪聲敏感表征參量，給出了其可靠性的低頻噪聲表征方法。
　　 本文的完成為本人日后的工作和學習打下了一個較為良好的基礎。事實上，紅外探測器可靠性低頻噪聲表征技術的研究仍需要深入探索，本人在今后的工作學習中仍然需要不斷學習和積