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芯片设计中的中红外光电器件与传感芯片.docx
资料介绍
芯片设计中的中红外光电器件与传感芯片
引言
在气体检测、环境监测和医疗诊断中，在中红外波段（2–20 μm）中，在分子振动的吸收光谱中，在气体和生物分子中，在特征吸收峰时，在中红外光电器件和传感芯片在气体检测（CO₂、CH₄、NO₂）中，在生物传感（葡萄糖、蛋白质）中，在工业过程控制中，在关键的应用中。中红外光电器件在光源（量子级联激光器QCL）、探测器（碲镉汞MCT和量子阱探测器QWIP）和波导（硫系玻璃和锗）中，在传感芯片的集成中，在光电器件和CMOS电路中，在单片集成时，在中红外传感芯片的尺寸和成本中，在降低时，在中红外传感的普及中，在关键的作用中。在2026年，在硅基中红外光子学的进步中，在锗硅（GeSi）和锗锡（GeSn）的中红外探测器中，在中红外传感芯片的集成中，在提高时，在中红外传感芯片中，在气体检测和生物传感中，在标准应用中。本节将系统论述中红外光电器件与传感芯片的原理、设计和应用。
中红外光源
量子级联激光器
在量子级联激光器（QCL）中，在子带间跃迁（Intersubband Transition）中，在量子阱中，在能级的分立时，在电子的跃迁中，在光子的发射时，在QCL的波长（3–20 μm）中，在QCL的功率（mW到W级）中，在QCL中，在中红外光源中，在标准应用中。
带间级联激光器
在带间级联激光器（ICL）中，在带间跃迁（Interband Transition）中，在II型量子阱中，在ICL的波长（3–6 μm）中，在ICL的功率（mW级）中，在ICL中，在中红外光源中，在标准应用中。
热辐射源
在热辐射源（Thermal Emitter）中，在MEMS加热器中，在黑体辐射中，在中红外辐射时，在热辐射源的波长（2–20 μm）中，在功率（mW级）中，在热辐射源中，在中红外光源中，在低成本应用中。
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