张磊
- 作品数：28 被引量：55H指数：5
- 供职机构：华北光电技术研究所更多>>
- 相关领域：电子电信一般工业技术金属学及工艺自动化与计算机技术更多>>
- 非真空制冷型红外探测器小型化封装技术
- 2021年
- 基于红外探测系统对小体积制冷型红外探测器的应用需求,提出了一种新型非真空制冷型红外探测器小型化封装技术。阐述了其结构和工艺设计要点,实现了组件封装并通过耦合J--T制冷器进行了相关性能测试。结果表明,本文所述的设计方案可实现128×128元(15 m)InSb芯片封装,组件尺寸小于等于Φ20 mm×15 mm,重量约为5 g,性能比现有产品显著提升,探测成像性能可以满足使用要求。该组件的启动时间可达到4 s以内,蓄冷时间目前为6 s,制冷性能在后续研究中联合制冷器设计可以得到进一步优化。
- 方志浩张磊付志凯刘森
- 关键词：红外探测器小型化封装技术
- 可变温红外探测器中测杜瓦设计
- 2021年
- 介绍了一种中测变温杜瓦装置(简称变温杜瓦),可实现多个温度条件下(60~300 K)连续测试芯片性能。与传统的中测液氮杜瓦相比,变温杜瓦体积较小,可与制冷机耦合,从而实现多个温度可调。另外,将变温杜瓦的框架部件设计为可拆卸结构,既可以兼容多种规格的芯片,又提高了芯片性能的封装效率。通过试验测试,变温杜瓦组件芯片衬底区域的温度均匀性为0.6 K,装入芯片且通电测试10 min内,变温杜瓦的控温稳定性为0.69 K,能够满足项目的使用要求(控温稳定性在±3 K)。
- 闫杰范博文李金健付志凯张磊
- 关键词：红外探测器
- 红外探测器杜瓦的小型化设计方法被引量：5
- 2020年
- 杜瓦小型化是制冷型红外探测器组件的发展方向之一,也是未来红外成像系统小型化、集成化发展的需要。由于杜瓦为探测器组件提供光、机、电接口,其小型化设计要综合考虑制冷机的制冷能力、探测性能、真空性能和系统应用等多方面因素。结合杜瓦的结构组成和工作原理,分析了小型化设计的方法及影响。该研究对杜瓦设计有较好的启发和指导作用。
- 张磊王冠付志凯
- 关键词：红外探测器杜瓦小型化
- 红外探测器制备中不同镀金层的对比分析被引量：1
- 2023年
- 针对红外探测器制备过程中的多种镀金工艺展开了研究,通过对不同工艺制备的镀金层进行扫描电镜观察,发现不同的镀金工艺制备的样品存在较大的差异。电镀金层的晶粒直径为2~3μm,真空蒸发镀金的晶粒直径为100~600nm,离子束溅射镀金的晶粒直径在30~70nm之间。对不同的方法制备的金层与铟焊料的扩散速度进行了试验及分析,发现晶粒尺寸越小铟的扩散速度越快。
- 刘森张磊杨斌李忠贺
- 关键词：离子束溅射晶粒
- 不同冷屏黑化工艺对红外探测器性能的影响被引量：4
- 2019年
- 结合红外探测器的光学性能设计,介绍了利用冷屏黑化层工艺来吸收和抑制杂散辐射的原理。基于同一种冷屏结构,对比了三种不同的表面黑化工艺,并测试分析了冷屏黑化层的表面吸收率等物理性能参数。通过红外探测器性能测试,分析了不同冷屏黑化工艺对红外探测器性能的实际影响。结果表明,在2~14μm波段,2#和3#冷屏黑化工艺的表面吸收率的一致性较好;在8~11μm波段,它们对红外探测器的杂散辐射具有良好的吸收与抑制效果。
- 付志凯魏威张磊李冬冰
- 关键词：红外探测器冷屏
- 光学元件表面疵病影响杜瓦光学特性的仿真分析被引量：2
- 2020年
- 红外探测器光学元件表面疵病、污染可能会降低系统的探测性能。杜瓦中窗片、滤光片表面存在不同程度的麻点、划痕,采用光学仿真软件LightTools计算分析光学元件表面不同疵病等级情况下的光学参数,引入杂散辐射系数和信杂比的概念对杜瓦光学特性进行评估,合理判断光学元件的表面疵病容限。同时仿真分析滤光片位置造成的表面疵病对杜瓦光学特性的影响。结果表明:随着窗片、滤光片表面疵病等级增加,接收像面非均匀性增加、信号强度减弱,且在相同疵病等级情况下,滤光片与芯片距离越近,疵病对杜瓦光学特性影响越大,因此在杜瓦设计时必须严格控制光学元件表面疵病容限,并合理设置滤光片封装位置。
- 张璐张磊林国画
- 锑基中波高工作温度640×512红外探测器
- 2025年
- 提高红外探测器的工作温度,可以降低探测器对制冷量的需求,从而减小制冷机和杜瓦结构体积,实现探测器的小型化。本文介绍了华北光电技术研究所高工作温度红外探测器研制情况,通过开展超晶格材料结构设计、器件制备工艺、小型化制冷机等关键技术研究,研制出像元间距15μm的锑基II类超晶格中波640×512探测器,工作温度达到140 K,量子效率达到61%,有效像元率达到99.8%以上,NETD≤20 mK,探测器性能与80 K条件下碲镉汞探测器相当,成像效果良好。
- 张磊周朋耿丽红程雨李娟李艳红
- 关键词：红外探测器
- 红外探测器电极设计
- 2024年
- 针对红外探测器芯片使用的电极体系展开了调研,虽然国内、外很多红外探测器生产厂商、科研院所都公布了各自的电极体系,但是对于电极的设计很少有人提及,对于电极体系中各层薄膜的厚度设计更是鲜见。本文通过对常用电极材料的物理特性分析,设计了一种电极体系。验证试验结果表明这种电极体系未对器件性能造成影响,可以满足器件的可靠性要求。
- 龚志红甘玉梅刘森李忠贺张磊
- 关键词：IRFPA电极材料物理特性厚度
- 3D打印4J36合金研究进展及红外应用前景
- 2025年
- 4J36因瓦合金由于低热胀系数而被广泛应用到电子元器件封接、航空航天、精密测量、海洋运输等领域。3D打印作为一种新型加工工艺走进4J26因瓦合金构件制备领域,本文详细阐述了国内外学者在3D打印4J36因瓦合金的研究成果。研究结果显示:SLM成型技术是制备4J36因瓦合金的主流3D打印技术,其成型的材料与传统制造工艺成型的材料相近的热胀系数从0℃~100℃可达到1.8×10-6/K,材料的致密度可达到99.5%以上,极限抗拉强度可达到450 MPa以上,报道的打印的孔隙率达到0.4%,需要进一步降低,总体而言3D打印因瓦合金构件已逐步具备工程应用的可能。同时结合制冷型红外探测器零部件特点,指出3D打印4J36因瓦合金构件在红外应用存在巨大的潜力。
- 方志浩高依然田亚王冠付志凯张磊
- 超大面阵碲镉汞探测器低应力设计及有限元分析
- 2024年
- 随着碲镉汞材料和器件技术的不断发展,满足大视场、超高分辨率应用需求的超大阵列规模的红外探测器逐步投入工程应用,超大面阵探测器芯片的低温可靠性成为封装技术的重点研究内容。以某超大面阵碲镉汞混成芯片为研究对象,采用有限元仿真分析法研究了冷头材料体系、冷台外径、冷台的结构形式等因素对混成芯片低温应力和芯片光敏面低温变形的影响规律,最终优化设计出一套可满足超大面阵芯片低温可靠性要求的冷头结构和材料体系。仿真结果显示,该冷头体系硅电路低温下最大应力约为70 MPa,碲镉汞光敏区在低温下的变形约为30μm。仿真结果能满足工程应用可靠性要求的经验仿真阈值,有效改进了超大面阵红外探测器的高可靠小型化封装技术。
- 方志浩付志凯王冠张磊
- 关键词：红外探测器有限元仿真
