Un détecteur infrarouge est un détecteur réagissant à un rayonnement infrarouge (IR). Il peut être de deux types : thermodétecteur ou photodétecteur.
Types On distingue deux types de détecteurs infrarouge : les thermodétecteurs et les photodétecteurs.
Thermodétecteurs Les thermodétecteurs réagissent à un changement de température par la variation d'une de leurs propriétés physiques : résistance électrique (bolomètre), thermoélectricité (thermocouple, thermopile), pyroélectricité, charge de surface-capacité, dilatation thermique (cellule de Golay)...
Photodétecteurs
Les photodétecteurs fonctionnent par absorption de photons infrarouge et par photogénération de porteurs de charge (effet photovoltaïque ou photoconductivité) créant un excès de courant dans le matériau (photocourant).
Les principaux photodétecteurs sont les photodiodes PN (principalement en tellurure de mercure-cadmium - HgCdTe), les photodiodes PIN à hétérojonction de , à base d'antimoniure d'indium, les photodétecteurs infrarouges à puits quantiques () et les photodétecteurs infrarouges à boîtes quantiques ().
Avantages et inconvénients Si la sensibilité et le temps de réponse de photodétecteurs sont meilleures que celles des thermodétecteurs, ainsi que pour les premiers la possibilité de détecter simultanément de multiples longueurs d'onde, les photodétecteurs nécessitent en général d'être refroidis à des températures cryogéniques à cause du bruit thermique.
Exemples
TypeGamme spectrale (μm)Nombre d'onde(cm-1) Arséniure d'indium-gallium (InGaAs) photodiode 0,7-2,6 14300-3800 Germanium photodiode 0,8-1,7 12500-5900 Sulfure de plomb (PbS) photoconducteur 1-3,2 10000-3100 Séléniure de plomb (PbSe) photoconducteur 1,5-5,2 6700-1900 Antimoniure d'indium (InSb) photoconducteur 1-6,7 10000-1500 Arséniure d'indium (InAs) photovoltaïque 1-3,8 10000-2600 (PtSi) photovoltaïque 1-5 10000-2000 Antimoniure d'indium (InSb) photodiode 1-5,5 10000-1800 Tellurure de mercure-cadmium (MCT, HgCdTe)photoconducteur 0,8-25 12500-400 Tellurure de mercure-zinc (MZT, HgZnTe) photoconducteur Tantalate de lithium (LiTaO3) pyroélectrique (TGS et DTGS) pyroélectrique
La gamme spectrale des détecteurs pyroélectriques ne dépend que des matériaux utilisés pour la fenêtre du détecteur. Le pentoxyde de vanadium est souvent utilisé comme détecteur dans les microbolomètres non refroidis.
Notes et références
Voir aussi Articles connexes Bolomètre Capteur infrarouge non dispersif Échantillonnage de Fowler : méthode de lecture des détecteurs pour diminuer le bruit, au détriment de la vitesse. Fossette sensorielle : organe de détection infrarouge de certains serpents. Détecteur de veine infrarouge
Catégorie:Photodétecteur Catégorie:Infrarouge