单选题
在非制冷红外焦平面探测器分类中,N型和P型的多晶硅属于( )。
A
二极管型
B
热电容型
C
热电堆型
D
热敏电阻型
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
在非制冷红外焦平面探测器(Uncooled Infrared Focal Plane Arrays, UIA)中,探测元主要基于热效应将红外辐射转换为电信号。根据转换机制的不同,主要分为热敏电阻型(微测辐射热计)、热电堆型和热释电型等。
1. **热电堆型(Thermopile)**:
* **原理**基于塞贝克效应(Seebeck Effect)。当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,且两个接点处于不同温度时,回路中会产生电动势。
* **材料构成**:为了获得较大的温差电动势,通常使用具有较高塞贝克系数的材料对。在多晶硅工艺中,常利用掺杂浓度不同或类型不同的多晶硅来形成热电偶臂。**N型多晶硅**和**P型多晶硅**具有相反的塞贝克系数符号,将它们串联起来可以构成热电堆,从而显著提高输出电压和灵敏度。
* 因此,N型和P型多晶硅是构建**热电堆型**探测器的核心敏感材料。
2. **其他选项分析**:
* **A. 二极管型**:通常指利用PN结的正向电压随温度变化的特性进行测温,虽然也涉及P型和N型材料形成的结,但在红外探测器分类语境下,特指利用塞贝克效应串联多个结的热电堆更为准确,且“二极管型”并非非制冷红外主流分类的标准术语(主流为微测辐射热计、热电堆、热释电)。
* **B. 热电容型**:这不是标准的非制冷红外探测器分类名称。
* **D. 热敏电阻型(微测辐射热计)**:主要利用材料的电阻率随温度变化的特性(热阻效应)。常用的材料包括氧化钒(VOx)、非晶硅(a-Si)或多晶硅本身作为电阻材料。虽然多晶硅也可用作热敏电阻,但题目特别强调“N型和P型”的组合,这暗示了利用两者塞贝克系数差异的热电效应,而非单纯的电阻效应。如果是热敏电阻型,通常只关注单一材料的电阻温度系数(TCR),而不强调N/P型的配对使用来产生电压。
综上所述,利用N型和P型多晶硅的塞贝克效应差异来制作探测器,属于**热电堆型**。
**正确答案:C**
相关知识点:
非制冷红外多晶硅属热电堆
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