人体红外探测器的发展基础是物理学和技术科学的进展，初代红外探测器是用的涂黑水银温度计，现代科学技术的进展提供红外探测器研制的广阔天地，高性能新型探测器屡见不鲜。如今的探测器制备已成为涉及物理、材料等基础科学和光、机、微电子和计算机等多领域的综合科学技术。

一、应用原理

物体都可对外散发热辐射，这与其温度相关。与环境温度相近的物体所散发的热辐射多处于红外波段。红外辐射占据相当宽的电磁波段(0.8μm1000μm)。红外辐射提供了客观世界的丰富信息，这些信息可为红外探测提供了数据，用于探测并转换成可视数据的设备即红外探测器。红外探测器作为系统的监测设备，能够识别并转换数据并加以控制。热成像是红外技术的一个重要方面，得到广泛应用。由于市场的需求，红外探测得到重视，也得到长足发展。

二、物理学的进展是红外探测器的基础

热辐射可与多种物质产生效应，随着半导体物理学的创建和发展，有许多而且越来越多可用于红外探测的物理现象和效应。

2、热探测器

热检测原理是热辐射使材料温度出现变化，根据变化的情况发出可度量的输出，有多种热效应可用于人体红外探测器；

①热胀冷缩效应的液态的水银温度计、气态的高莱池；

②温差电效应可做成热电偶和热电堆，主要用于丈量仪器；

③共振频率对温度的敏感可制作石英共振器非致冷红外成像阵列；

④材料的电阻或介电常数的热敏效应--辐射引起温升改变材料电阻用以探测热辐射-测辐射热计半导体有高的温度系数而应用较多，常称"热敏电阻"利用转变温度附近电阻巨变的超导探测器引起重视。

⑤热释电效应：快速温度变化使晶体自发极化强度改变，外表电荷发生变化，可作成热释电探测器。

2、光电探测器

红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子(电子或空穴)引起电学性能变化。因为载流子不逸出体外，所以称内光电效应。量子光电效应灵敏度高，响应速度比热探测器快得多，选择性探测器。为了能高性能运行，一般都需要在低温下工作。光电探测器可分为：

①光导型：又称光敏电阻。入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴，引起电导增加，为本征光电导。从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带，为杂质光电导。截止波长由杂质电离能决定。量子效率低于本征光导，而且要求更低的工作温度。

②光伏型：主要是p-n结的光生伏特效应，能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。存在结电场使空穴进入p区，电子进入n区，两局部出现电位差，外电路就有电压或电流信号。不需要外加偏置电场和负载电阻，不消耗功率，有高的阻抗，这些特性给制备和使用焦平面阵列带来很大好处。

③光发射－Schottki势垒探测器：金属和半导体接触，典型的有PtSi/Si结构，形成Schottky势垒，红外光子透过Si层为PtSi吸收，电子获得能量跃上Fermi能级，留下空穴越过势垒进入Si衬底，PtSi层的电子被收集，完成红外探测。充分利用Si集成技术，便于制作，具有利息低、均匀性好等优势，可做成大规模焦平面阵列来弥补量子效率低的缺陷。用这类探测器有严格的低温要求，国内外已生产出具有像质良好的热像仪。

④量子阱探测器将两种半导体材料A和B用人工方法薄层交替生长形成超晶格，其界面能带有突变。电子和空穴被限制在低势能阱A层内，能量量子化，称为量子阱。

以上是人体红外探测器应用原理和探测方式解析，热探测器一般不需致低温使用，易于使用、维护，可靠性好，热探测器性能限制的主要因素是热绝缘的设计问题。