Infrarotdetektor

Der Infrarotdetektor (auch IR-Detektor) ist ein optoelektronisches Bauelement und stellt das Herzstück von Gasanalysatoren, Flammensensoren, Geräten der Spektralanalytik sowie der berührungslosen Temperaturmessung dar. In der DIN 1319-1 wird ein Detektor als Aufnehmer bezeichnet, im europäischen Sprachraum auch als Sensor, sodass in der Literatur anstatt Infrarotdetektor auch die Begriffe Infrarotaufnehmer und Infrarotsensor zu finden sind.

Infrarotdetektor von InfraTec

InfraTec ist auf die Fertigung pyroelektrischer Infrarot-Detektoren spezialisiert, die ohne Kühlung oder Temperaturstabilisierung in einem weiten Betriebstemperaturbereich (-55 ... +85) °C geringste infrarote Strahlung (bis zu Bruchteilen von nW) bei Wellenlängen zwischen 1 µm und > 25 µm messen können. Diese Infrarotdetektoren werden in standardisierten Gehäusebauformen angeboten (TO18, TO46, TO5, TO39, TO8).

Vorteile pyroelektrischer Detektoren von InfraTec

Als Teil der Familie der thermischen Detektoren kann ein pyroelektrischer Detektor im Gegensatz zu Halbleiterdetektoren (InGaAs, PbS, PbSe) mit einer hocheffizienten Absorptionsschwarzschicht ausgestattet werden und besitzt dadurch eine extrem breitbandige sowie spektral und lateral homogene Empfindlichkeit. Bis zu einem Wellenlängenbereich von 3 µm erreichen bei Raumtemperatur betriebene Halbleiterdetektoren jedoch eine um Faktoren höhere spezifische Detektivität als pyroelektrische Detektoren.

Vergleich verschiedener Infrarot Detektoren

Im Vergleich zu Thermopiledetektoren, die ebenfalls bei Raumtemperatur langwellige infrarote Strahlung detektieren können, ist ein pyroelektrischer Detektor von InfraTec wesentlich schneller und erzeugt bereits ohne zusätzliche Vorverstärker eine erheblich höhere Signalspannung. Optimale Einsatzbedingungen für pyroelektrische Detektoren bestehen bei Wellenlängen zwischen (2,5 und 25) µm und Modulationsfrequenzen von (0,5 bis 400) Hz.

Pyroelektrische Infrarotdetektoren von InfraTec verwenden spezielle Absorptionsschwarzschichten und können deshalb sogar als großflächige langzeitstabile Empfänger für UV-Strahlung (z. B. 193 nm), aber auch für THz-Strahlung im Bereich von 100 µm bis zu 1 mm arbeiten.

Fertigung auf höchstem Niveau

Im Stammhaus Dresden stehen alle Abläufe beginnend mit der Entwicklung und Simulation, über Konstruktion und Musterbau bis hin zur Serienfertigung von Detektoren zur Verfügung. Technologien sind redundant ausgeführt und realisieren einen kompletten technologischen In-House-Prozess. PVD, Chip- und Drahtbonden sowie Produktmessung sind automatisiert und ermöglichen damit für die schwierigsten Herstellungs- und Prüfprozesse eine bearbeiterunabhängige, gleichbleibend hohe Fertigungsqualität in allen Stückzahlbereichen. Pyroelektrische Infrarotdetektoren von InfraTec verwenden als Pyroelektrikum beidseitig poliertes einkristallines LiTaO3, das durch eine spezielle Dotierung die Herstellung sehr dünner (25 µm) und damit rauscharmer, hochempflindlicher pyroelektrischer Chips in einem automatisierten Batchprozess ermöglicht.

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