Infrared radiation modulating device

Details Infrared radiation modulating device Infrared radiation modulating device

G - Physics

02

F

G02F 1/015 (2006.01) G02F 1/01 (2006.01)

Patent

CA 2232392

A non-mechanical modulating device for use in infrared detection. The device is of particular use in the 8-14 µm range and has application in thermal imaging cameras and gas sensing systems. The modulator comprises a germanium element and a means of varying the carrier concentration. In particular, the variation of the hole concentration gives rise to the absorption of infrared radiation due to interband transitions between the light and heavy hole bands in the split valence band in germanium. The variation in hole concentration may be initiated in any convenient way, for example, by the irradiation of the germanium with visible or near infrared light, by the electrical injection of free carriers across a germanium diode structure or by electron impact on the germanium surface following acceleration under vacuum. In the case where the variation in carrier concentration is initiated by optical means, the surface of the germanium is treated so as to produce a low surface recombination velocity.

Dispositif non mécanique de modulation à utiliser pour la détection des infrarouges. Particulièrement utile dans la gamme 8-14 µm, ce dispositif s'utilise pour les caméras thermiques et les systèmes de détection de gaz. Le modulateur comprend un élément en germanium et un moyen permettant de varier la concentration des porteurs. La variation de concentration des trous, notamment, entraîne l'absorption du rayonnement infrarouge du fait de transitions interbandes entre les bandes à trous légers et lourds de la bande de valence scindée du germanium. La variation de concentration des trous peut être provoquée par un quelconque moyen approprié, par exemple par l'irradiation du germanium avec de la lumière dans le visible et le proche infrarouge, par l'injection électrique de porteurs libres au travers d'une structure de diode au germanium ou par l'impact d'électrons sur la surface en germanium après accélération sous vide. Dans le cas où la variation de concentration des porteurs est provoquée par des moyens optiques, la surface du germanium est traitée de manière à produire une faible vitesse de recombinaison superficielle.

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