碲鎘汞紅外焦平面組件，是碲鎘汞紅外焦平面探測器的核心組成部分，主要包括芯片制備、讀出電路設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)。
紅外焦平面陣列，也稱紅外焦平面，英文縮寫IRFPA，在單個芯片上集成大量探測元件，形成焦平面陣列，可以同時捕捉與處理大量紅外信號，將紅外輻射直接轉(zhuǎn)換為電信號。紅外焦平面探測器具有靈敏度高、空間分辨率高、圖像質(zhì)量高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，是一種高端紅外探測器。
在已經(jīng)開發(fā)問世的紅外探測材料中，碲鎘汞（HgCdTe），英文縮寫MCT，為窄禁帶半導(dǎo)體材料，具有本征載流子濃度低、波段覆蓋范圍廣、帶隙連續(xù)可調(diào)、量子效率高等優(yōu)點，應(yīng)用最為廣泛。碲鎘汞可以在碲鋅鎘（CdZnTe）、硅（Si）、砷化鎵（GaAs）等襯底上外延生長得到。
碲鎘汞紅外探測器技術(shù)持續(xù)進步，早期以碲鎘汞晶體為敏感元件，制造單個紅外光電探測器，現(xiàn)階段，以碲鎘汞外延片為敏感元件，制造紅外焦平面探測器。近年來，我國碲鎘汞紅外焦平面探測器技術(shù)發(fā)展迅速，高性能、大面陣碲鎘汞紅外焦平面探測器需求持續(xù)增加，因此碲鎘汞紅外焦平面組件研究熱情高漲。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2030年中國碲鎘汞紅外焦平面組件行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，當前，碲鎘汞紅外焦平面組件的面陣規(guī)模正在不斷擴大，向1k×1k、2k×2k等大規(guī)模面陣方向發(fā)展。傳統(tǒng)碲鎘汞外延片制備采用碲鋅鎘基襯底，其成本高且尺寸提升難度大，硅基襯底、砷化鎵基襯底受到關(guān)注，但存在晶格失配問題，制備技術(shù)仍在持續(xù)突破。利用分子束外延（MBE）技術(shù)可以在襯底上生長碲鎘汞外延層，進而制造碲鎘汞紅外焦平面組件。
在我國，碲鎘汞紅外焦平面組件相關(guān)研究機構(gòu)主要有華北光電技術(shù)研究所（中國電子科技集團公司第十一研究所）、昆明物理研究所（中國兵器科學研究院）等。
新思界
行業(yè)分析人士表示，昆明物理研究所團隊在碲鋅鎘（CZT）襯底上采用分子束外延（MBE）技術(shù)生長出P-P-P結(jié)構(gòu)中長波雙色碲鎘汞薄膜材料，制備出中長波雙色640×512紅外焦平面芯片，獲得中長波雙色紅外焦平面組件，相關(guān)研究成果發(fā)表于《紅外與毫米波學報》期刊。
中國電子科技集團公司第十一研究所突破了高有效像元率小間距混成芯片制備、低噪聲高幀頻小間距讀出電路設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)，研制出中波1280×1024（10μm像元中心間距）碲鎘汞紅外焦平面組件，被列入《中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果產(chǎn)品手冊（2022年版）》推薦目錄。
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