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红外和太赫兹探测器件培训课程覆盖从红外光谱到太赫兹光谱,重点讲解核心光电探测器件,包括中波和长波红外探测器、太赫兹探测器和太赫兹辐射源的设计、制造和封测等。此外,本课程还分享市场信息、应用案例及产业链现状。


主办单位:麦姆斯咨询


协办单位:华强电子网、上海传感信息科技有限公司


支持单位:无锡微纳产业发展有限公司、创星咖啡


一、课程简介:


近些年,随着“红外传感新应用的拓展”与“红外探测器出货量的提升”互相推动,红外市场进入良性循环状态。亚马逊、LG Innotek、卡特彼勒、海康威视、华为等大公司均向红外应用领域快步进军,市场爆发的临界点近在眼前!同时,FLIR、ULIS、睿创微纳、高德红外、大立科技等红外探测器厂商在新产品方面表现非常活跃,为红外市场的爆发做好充分准备。


2018年新上市的非制冷红外产品

示例:2018年新上市的非制冷红外产品


作为曾被称为“远红外”的太赫兹,由于新技术和新材料的发展,在光源与探测器两方面均取得较大进展,并且太赫兹成像技术正逐步进入医学诊断、安防检测、危化品波谱探测、工业无损检测、太空探测等应用领域。展望未来,早在2004年就被美国政府赞誉为“改变未来世界的十大技术”之一的太赫兹将深深地影响和改变人类的生活!


红外及太赫兹光谱

图示红圈部分为红外及太赫兹光谱


非制冷型热探测器技术及应用无疑是红外和太赫兹商用领域的最热门话题:


(1)从探测领域来看,主要涵盖80 x 80像素分辨率以下的热释电探测器、热电堆探测器和微测辐射热计。Yole在《非制冷红外成像仪和探测器技术及市场趋势-2019版》报告中预测:2018~2024年期间,探测领域的非制冷型热探测器市场的复合年增长率为15%。其中,运动探测、温度测量、气体和火灾探测是成熟的稳定应用,而智能建筑和商业零售则是新兴的增长驱动。


(2)从成像领域来看,主要是80 x 80像素分辨率以上的微测辐射热计。热成像仪、安防监控、个人视觉系统和消防等商业应用是推动非制冷成像市场需求增长的关键因素。其中,个人视觉系统主要包括便携式双目夜视镜、单目夜视镜和瞄准器,被广泛用于边界巡逻、执法,以及日益增长的户外消费类应用,例如山地运动和狩猎等;消防应用则是极具吸引力的潜在市场,预计2018~2024期间该领域出货量的复合年增长率将高达20%;另外,自动驾驶汽车的热成像系统也为微测辐射热计的增长带来了新希望!


2018~2024年非制冷红外成像和探测两大领域的细分市场

2018~2024年非制冷红外成像和探测两大领域的细分市场

(来源:《非制冷红外成像仪和探测器技术及市场趋势-2019版》)


除热探测器之外,光子探测器也是红外家族中的重要一员。但是,由于碲镉汞(MCT)探测器、量子阱探测器(QWIP)、超晶格探测器等光子探测器的造价昂贵、制备难度大,因此主要应用于国防军事、航空航天、空间光学遥感、科学研究等高端领域,并未普遍应用于商业领域。近年来,在研究所、高校和企业的共同努力下,我国突破了多项核心技术壁垒,建设了对标国际一流水准的批量生产线,真正实现了“中国红外芯”的自主可控,并且核心探测器技术水平已与西方发达国家第一梯队持平!


为了满足广大红外从业人员的迫切需求,麦姆斯咨询特此开设《红外和太赫兹探测器件培训课程》,覆盖从红外光谱到太赫兹光谱,重点讲解核心光电探测器件,包括中波/长波红外探测器、太赫兹探测器和太赫兹辐射源的设计、制造和封测等。此外,本课程还分享市场信息、应用案例及产业链现状,以期让学员收获全面且深入的红外和太赫兹探测器件知识和技能。本课程讲师均来自业内红外和太赫兹领域的知名企业家、技术负责人、著名高校和研究所专家,课程内容主要包括:红外探测技术综述;非制冷型热探测器技术及应用:氧化钒微测辐射热计、非晶硅微测辐射热计、热电堆探测器、热释电和微悬臂梁探测器;制冷型光子探测器技术及应用:碲镉汞探测器、Ⅱ类超晶格探测器;太赫兹探测器和太赫兹辐射源技术及应用。


二、培训对象


本课程主要面向红外和太赫兹探测及成像产业链企业的研发人员和管理人员,以及高校学生和老师。对希望了解红外和太赫兹技术的非专业背景人员也具有非常好的启发性作用,如光学和毫米波行业人员、投资机构人员、政府管理人员等。


三、培训时间


2019年9月19日下午,9月20日~21日全天,共计2.5天。


授课结束后,为学员颁发麦姆斯咨询的结业证书。


四、培训地点


无锡市菱湖大道200号中国传感网国际创新园


五、课程内容


课程一:红外探测技术综述


讲师:浙江大立科技股份有限公司 副总经理 姜利军


红外探测是一种辐射能转换技术,主要用于将接收到的红外辐射能转换为便于测量或观察的电能、热能等其它形式的能量。根据能量转换方式,红外探测器可分为热探测器和光子探测器两大类。红外探测器在新型材料、新颖结构和光机电集成一体化等方面不断探索发展,以更多地获取目标红外辐射中包含的强度、波长、相位和偏振等信息。本课程带您追根溯源,从底层概念和原理出发,理清红外探测那些事儿,开启精彩的红外之旅!



课程提纲:

(1)红外光谱基础知识;

(2)红外探测器概念及技术路线;

(3)制冷 vs. 非制冷;

(4)热探测器 vs. 光子探测器;

(5)非制冷红外阵列传感器技术对比;

(6)典型非制冷红外探测器产品分析;

(7)红外热成像市场分析。


课程二:非制冷型热探测器技术及应用:氧化钒微测辐射热计


讲师:苏州MEMS中试平台 技术总监 马清杰


微测辐射热计是一种利用热敏材料的电阻变化来测量辐射热量的传感器,氧化钒(VOx)薄膜是其主要热敏材料之一,具有非常优良的电学及光学性能。此外,构造悬浮微桥结构也是影响微测辐射热计制造成败及性能高低的关键因素。氧化钒微测辐射热计是最早产业化的非制冷型红外探测器之一,凭借其高质量成像的主要优势,非常适于注重成像的商业应用。本课程针对氧化钒微测辐射热计的工艺流程进行详细解读,同时帮助学员剖析两大主流微测辐射热计(非晶硅 vs. 氧化钒)的技术路线差异。


课程提纲:

(1)氧化钒微测辐射热计工作原理、结构及材料体系;

(2)氧化钒微测辐射热计设计、制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(3)氧化钒微测辐射热计产业现状及主要供应商;

(4)典型氧化钒微测辐射热计产品剖析;

(5)微测辐射热计技术路线对比分析:非晶硅 vs. 氧化钒。


课程三:非制冷型热探测器技术及应用:热释电和微悬臂梁探测器


讲师:华中科技大学 副教授 易飞


热释电探测器是一种利用热释电材料的自发极化强度随温度而变化的效应制成的热敏型传感器。热释电材料主要有单晶和陶瓷两大类:以硫酸三甘酞(TGS)和钽酸锂(LiTaO3)为代表的单晶;以锆钛酸铅(PZT)为代表的陶瓷。微悬臂梁探测器则是利用“基于MEMS工艺制作的悬臂梁”吸收红外辐射后产生的力学形变来进行红外探测。微悬臂梁通常采用金属(如铝)和半导体(如氮化硅)两种材料制作薄膜并粘合在一起。由于两种材料的热膨胀系数差异较大,微悬臂梁会随着温度变化而发生弯曲。本课程从热释电和微悬臂梁探测器的设计、制造和封测等关键环节入手,分析技术难点并提出解决方法,同时还讲解热探测器产业现状及技术趋势。


课程提纲:

(1)热释电探测器工作原理、结构及材料体系;

(2)热释电探测器设计、制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(3)薄膜型热释电探测器阵列技术;

(4)热释电探测器产业现状、技术趋势及主要供应商;

(5)微悬臂梁探测器工作原理、结构及材料体系;

(6)微悬臂梁探测器设计、制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(7)微悬臂梁探测器产业现状、技术趋势及主要供应商;

(8)光学超构材料在热探测器中的应用案例。


课程四:非制冷型热探测器技术及应用:非晶硅微测辐射热计


讲师:上海巨哥电子科技有限公司 总经理 沈憧棐


非晶硅(a-Si)是微测辐射热计的另一大主流热敏材料。由于非晶硅具有较高的电阻温度系数,并且是半导体工艺中最为常用的材料——成本低廉,大面积均匀性好,还可与CMOS工艺兼容,因此非晶硅在微测辐射热计的商业化应用中受到广泛关注。本课程重点讲授非晶硅微测辐射热计的工作原理、关键技术、产业现状及应用前景,最后详解当前热门的智能手机热成像相机。


课程提纲:

(1)非晶硅微测辐射热计工作原理、结构及材料体系;

(2)非晶硅微测辐射热计设计、制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(3)非晶硅微测辐射热计产业现状及主要供应商;

(4)微测辐射热计应用前景及市场介绍(例如智能手机、安防监控、个人视觉系统、车载夜视仪等);

(5)微测辐射热计应用案例详解:智能手机热成像相机。


课程五:非制冷型热探测器技术及应用:热电堆探测器


讲师:上海烨映电子技术有限公司 总经理 徐德辉


热电堆探测器是一种由基于塞贝克效应(Seebeck Effect)亦或温差电效应的“光-热-电”二级转换传感器。随着MEMS技术的迅速发展,基于CMOS-MEMS的热电堆探测器凭借其尺寸小、重量轻、灵敏度高、噪声小、成本低等优势,获得了诸多市场的青睐。本课程首先梳理热电堆探测器的基础知识,然后详细讲解CMOS-MEMS热电堆探测器及其阵列的核心技术,最后还对热电堆探测器的应用案例进行剖析。


课程提纲:

(1)热电偶/热电堆探测器工作原理、结构及材料体系;

(2)CMOS-MEMS热电堆探测器设计、制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(3)CMOS-MEMS热电堆探测器阵列技术;

(4)热电堆探测器产业现状和技术趋势;

(5)热电堆探测器主要供应商及应用案例。


课程六:光子探测器技术及应用:碲镉汞探测器


讲师:武汉高德红外股份有限公司 探测器中心副主任 周文洪


碲镉汞(HgCdTe)属于窄禁带半导体材料,在本征激发下具有高吸收系数、高量子效率和高探测率。通过改变Hg、Cd配比调节响应波段,可使得探测器工作在1~20μm红外光谱区段并获得最佳性能。碲镉汞在制冷型红外探测器的发展过程中起到了至关重要的作用,至今仍然是重要战略战术应用中的首选材料体系。目前,降低成本、减小尺寸、提高性能是碲镉汞探测器研究的主要推动因素。本课程从光子探测器工作原理及敏感材料出发,重点剖析碲镉汞探测器的主要技术问题和解决方案,并探讨其应用及市场前景。


课程提纲:

(1)光子探测器工作原理及敏感材料;

(2)碲镉汞光伏型探测器设计、制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(3)碲镉汞探测器产业现状及主要供应商;

(4)碲镉汞探测器技术发展趋势;

(5)碲镉汞探测器应用前景及市场介绍(例如民用领域、航空航天、军事国防、科学研究等)。


课程七:光子探测器技术及应用:Ⅱ类超晶格探测器


讲师:武汉高德红外股份有限公司 探测器中心副主任 周文洪


“寻求性能与碲镉汞相当、价格比碲镉汞低廉的红外材料”的研究活动从来没有停止过,以Ⅱ类超晶格材料为代表的光子探测器正朝着靠近碲镉汞探测器的方向发展。Ⅱ类超晶格结构家族由三个主要成员构成:InAs、GaSb和AlSb。根据这三个成员的禁带能级结构,采用不同的组合可以形成三种超晶格结构:GaSb/AlSb形成Ⅰ类超晶格结构;InAs/AlSb形成禁带跨接型Ⅱ类超晶格结构;InAs/GaSb形成禁带错位型Ⅱ类超晶格结构。本课程带领大家学习Ⅱ类超晶格探测器基础知识,讲解主要技术难点和解决方法,同时展示Ⅱ类超晶格探测器的典型应用案例。


课程提纲:

(1)Ⅱ类超晶格探测器工作原理、结构及材料体系;

(2)砷化铟/锑化镓(InAs/GaSb)Ⅱ类超晶格探测器制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(3)Ⅱ类超晶格探测器产业现状及技术趋势;

(4)Ⅱ类超晶格探测器供应商及应用案例。


课程八:太赫兹探测器技术及应用


讲师:中科院上海技术物理研究所 研究员 陈刚


太赫兹科学与技术是一个应用前景广泛、发展极其迅速的交叉学科前沿领域。推动太赫兹产业进步的关键在于太赫兹探测器和太赫兹辐射源的发展。由于半导体器件具有体积小、易集成、成本低等优点,因此大力发展基于半导体技术的太赫兹探测器,将使各类新型太赫兹应用系统成为可能。本课程从太赫兹探测理论入手,讲解非制冷太赫兹光电导理论和半导体器件,重点分析太赫兹探测器涉及的关键技术,最后介绍太赫兹探测器的典型应用案例。


课程提纲:

(1)太赫兹探测理论及方法(含材料体系),包括热辐射探测法、光电导探测法、外差式探测法等;

(2)非制冷太赫兹光电导理论和器件实验方法;

(3)太赫兹成像技术,包括类相机成像、光谱成像、近场显微等;

(4)太赫兹探测器设计、制造、封装和测试主要问题和解决方法;

(5)太赫兹探测器技术发展趋势、应用前景及市场介绍;

(6)太赫兹探测器应用典型案例介绍:医学诊断、安防检测、危化品波谱探测等。


课程九:太赫兹辐射源技术及应用


讲师:中科院上海技术物理研究所 研究员 陈刚


世界各国主要沿着三条途径开发太赫兹辐射源:第一,以太赫兹激光器为代表的激光光学技术,包括气体激光器、半导体激光器和电子激光器;第二,以微波元件为代表的真空电子技术,包括微波管、固体微波源和耿氏二极管;第三,超快激光技术。那么,太赫兹辐射源的种类繁多,各有所长,如何根据应用选择合适的太赫兹辐射源呢?本课程展现神秘的太赫兹波全貌,揭示太赫兹辐射源的秘密,为您答疑解惑!


课程提纲:

(1)太赫兹波简介,包括频谱范围、独特性质、典型应用等;

(2)太赫兹频段的光学理论;

(3)太赫兹辐射源发展历史、主要技术及典型产品;

(4)太赫兹激光器工作原理、器件结构及材料体系;

(5)太赫兹激光器技术趋势;

(6)太赫兹辐射源产业现状及供应商情况。


六、师资介绍


姜利军,博士,毕业于美国新泽西理工学院材料科学与工程学专业,浙江大立科技股份有限公司副总经理,同时担任杭州大立微电子有限公司董事、总经理。他长期从事非制冷红外焦平面探测器研制及生产,先后实现35um、25um、17um、15um、12um像元探测器的批量化制造和应用,完成了百万级像素的非制冷红外焦平面探测器研制。担任核高基、重大科学仪器开发等国家重大专项负责人。


马清杰,麦姆斯咨询“杰出讲师”,硕士,苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司微纳分公司技术总监。他专注于MEMS压阻压力传感器、VOx非制冷红外探测器等器件和MEMS工艺集成技术创新和工程化工作。至今从事MEMS器件研发及MEMS整合工艺研发近十年,成功开发并量产多款MEMS产品,积累了大量MEMS器件研发及量产经验。曾经作为项目负责人,先后主持中国航空工业集团MEMS高温压力传感器研发及产业化项目以及国家发改委高端MEMS传感器产业化项目。在从事MEMS行业之前,一直从事集成电路器件及整合工艺开发工作,对半导体芯片制造工艺及器件有非常深刻的理解。他申请国家发明专利超过30项,其中已授权超过20项。


易飞,博士,华中科技大学光电信息学院副教授,主要从事人工光学微结构及其相关器件的研究,如下一代红外探测器与新型传感器芯片、面向微波光子学与片上高速光互联的光子集成芯片等。他于2011年获得美国芝加哥西北大学电子工程与计算机科学系博士学位,曾作为访问学者工作于新加坡科技局数据存储研究中心,后于美国费城宾夕法尼亚大学材料科学与工程学系从事博士后研究。他先后主持国家自然科学基金青年项目“面向气体传感的多波长窄带红外探测器研究”、深圳市科技创新委员会基础研究项目“像元级集成光学信息处理功能的高性能红外探测器芯片研究”,目前正在主持国家自然科学基金面上项目“超表面双色偏振热探测器研究”,并多次参与过美国自然科学基金(NSF)和美国国防部高等研究项目局(DARPA)的研究项目。迄今发表SCI收录论文26篇,发表会议论文19篇,其中高影响力论文5篇;Web of Science他引230次;已授权美国专利2项,申请国内专利2项并出版过专著;并在CLEO、OFC、SPIE Photonics West等国际光学会议上口头报告13余次。


沈憧棐,博士,上海巨哥电子科技有限公司总经理。1989年考入清华大学物理系,1996年赴美留学,就读于普林斯顿大学电子工程系,并于2001年获得博士学位后留美工作。2008年回国创办上海巨哥电子科技有限公司,致力于推动红外热成像技术的民用化,在红外成像精确测温、低成本红外探测器等方向上具有众多前瞻性的研发成果和丰富的行业应用经验。2010年入选中组部“千人计划”国家特聘专家。


徐德辉,博士,上海烨映电子技术有限公司总经理,原中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员。2006年起开始从事微纳机电系统、微纳技术的研究工作,开发的CMOS-MEMS技术实现圆片级封装非致冷红外探测微系统,研究的微机械谐振器fQ乘积逼近单晶硅材料的极限,在国际上首次验证了单晶硅声子晶体声波调控减少微机械谐振器能量损耗。承担基金项目2项,先后参加了02专项、863、973、预研等系列科研项目的研究工作;在微纳技术及器件集成研究方面已发表论文71篇,其中SCI收录42篇;授权中国发明专利20项,申请中国发明专利24项;授权美国发明专利2项;申请国际发明专利5项。个人研究成果引起国际学术界的广泛关注,经常受邀担任IEEE/ASME Journal of Microelectromechanical Systems、Nanotechnology、IEEE Journal of Sensors、Journal of Micromechanics and Microengineering、IEEE Transactions on Device and Materials Reliability、IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Photonics Technology Letters、IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology、Journal of Vacuum Science and Technology、Modern Physics Letters B、Nuclear、Optical Engineering 等国际刊物的审稿人。


周文洪,博士,毕业于中国科学院上海技术物理研究所,主要从事碲镉汞异质结焦平面探测器的芯片技术研发。现担任武汉高德红外股份有限公司探测器中心副主任,以及武汉高芯科技有限公司副总经理,主要负责制冷型红外焦平面探测器的研发工作,带领高德红外项目团队在国内首次实现了超晶格探测器样机制备和成果鉴定。他曾获得第二届“2016年中国光学工程学会创新奖”。


陈刚,博士,中科院上海技术物理研究所研究员。1995年从复旦大学物理二系本科毕业;1997-1998在日本宇都宫大学工学部作交换学生;1999年获得复旦大学理学硕士学位;2002年获得复旦大学物理系理学博士学位;2002-2012在奥地利林茨大学半导体和固体物理研究所任博士后和高级博士后。2012年12月进入上海技术物理研究所,任研究员。他主持参与国家自然科学基金,中科院百人计划,科技部973重大项目等课题。至今为止在Nature Communications、Advanced Materials、Nano letters、ACS Nano、NPG Asia Materials、Phys. Rev. Lett.、Phys. Rev. B、Nanotechnology、Applied Physics Letters、Optical Letters等SCI和EI杂志上发表文章60余篇,论文引用600余次。目前主要从事四族低维半导体材料的生长制备与微纳光电子学应用方面的研究,尤其聚焦于红外与太赫兹光电探测材料与器件领域的探索研究。


七、培训费用和报名方式咨询


请发送电子邮件至ZHAOTingting@MEMSConsulting.com或GUOLei@MEMSConsulting.com,邮件题目格式为:报名+红外和太赫兹培训+单位简称+人数。


麦姆斯咨询


联系人:赵婷婷

电话:18021192087

E-mail:ZHAOTingting@MEMSConsulting.com


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