第33期“见微知著”培训课程：红外成像与测温核心技术
2021-04-21 20:15:41   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

课程名称：第33期“见微知著”培训课程：红外成像与测温核心技术

主办单位：麦姆斯咨询

协办单位：上海传感信息科技有限公司、华强电子网

一、课程简介

2020年，新冠肺炎疫情突如其来，正常的社会秩序被打乱，实体经济遭受巨大冲击；中美贸易冲突进一步加剧，国际形势愈加严峻，全球产业链面临前所未有的挑战。但是，中国红外热成像探测器厂商迎难而上，自主创新，从危机中觅得机遇，实现跨越式大发展，重塑全球红外行业新格局：中国红外热成像探测器厂商已经可与国外厂商“分庭抗礼”。

2020年中国红外热成像探测器出货量预测占比（来源：麦姆斯咨询）

在防疫测温产品方面，中国红外热成像探测器厂商在供应链、生产、研发等环节加大投入，快速提升交付能力，将产品广泛应用于国内各地机场、火车站、医院、地铁站、学校等人流密集的公共场所，实现“非接触测温”、“大规模人群实时体温测量”、“自动抓取发热人群”等功能，做到精准识别、确保不遗漏目标，协助政府做好疫情防控的第一道防线，得到了市场的广泛认可，因此，“中国牌”测温产品及红外热成像探测器的营业收入和利润增长显著，出货量远超去年同期。另外，各类手持式抗疫测温仪器（例如额温枪、耳温枪）中的红外热电堆探测器一度供不应求，成为2020年“爆红”芯片，目前中国厂商正积极布局热电堆阵列技术，期望拓展更加广阔的应用空间：以空调、照明、安防为代表的智能家居，以客流统计、行为分析为代表的智慧零售……

中国红外热成像产业链迅速崛起，核心探测器成本迅速下探，带来了新的发展机遇。在万物互联时代，红外热成像以其“夜视”及“非接触测温”的重要性能，将成为“多维感知”中不可或缺的一部分，其应用领域也愈加广阔：从汽车到手机，从无人机到机器人，从智能家居到可穿戴设备。回顾2021年春季，红外机芯、红外热像仪、“红外 + 人工智能（AI）”感知方案等新产品层出不穷：睿创微纳首发Asens E系列“一体式”车规级AI红外热像仪；FLIR推出了辐射测量版Boson热像仪机芯，并有FLIR“Spot Meter Accuracy”软件加持；大立科技推出行业首家200万高清红外模组ZE1920，搭载自主研发的1920 × 1080大面阵红外焦平面探测器；高德智感推出赋能AI的PS系列高性能红外热像仪；英菲感知推出迄今最小手机热像仪P2；巨哥科技发布科学级高精度测温型热像仪MAG-F3……

2021年春季发布的红外新品（部分）

Rokid红外智能测温眼镜

红外测温数值靠谱吗？会不会存在较大误差？在生活中，我们会发现红外测温仪器的精度易受外部环境影响，其测量结果和实际体温有时会出现较大差异。因此，要想得到精准地测量数据，最核心的还是提升红外产品的质量标准。为了使红外测温仪器有较高的输出信噪比，要求有较大的光学相对孔径、高灵敏度的红外探测器和低噪声的信号处理电路。为了使红外测温仪器有较高的测量精度，必须采取发射率修正、环境温度补偿和正确的温度定标（校准）等措施。麦姆斯咨询也特地将信号处理电路及校准技术融入本期培训课程之中。

为促进红外产业链上下游人员“共同成长”，以及推动红外应用“百花齐放”，麦姆斯咨询邀请知名企业高管、技术人员和专家学者，精心打造《第33期“见微知著”培训课程：红外成像与测温核心技术》。本期培训课程主要内容包括：（1）红外探测、成像及测温技术综述；（2）微测辐射热计探测器及其应用；（3）碲镉汞探测器及其应用；（4）Ⅱ类超晶格探测器及其应用；（5）光学超构材料红外探测器及其应用；（6）红外成像超透镜及其应用；（7）热电堆探测器及其应用；（8）热释电探测器及其应用；（9）红外热电堆温度传感器校准技术；（10）红外热释电运动传感器信号调理技术。

二、培训对象

本课程主要面向红外探测、成像及测温产业链上下游企业的研发人员和管理人员，以及高校师生。对希望了解红外探测技术的非专业背景人员也具有非常好的启发性作用，如市场销售人员、投资机构人员、政府管理人员等。

三、培训时间

2021年5月28日~5月30日

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

无锡市新吴区（具体地点以开课前一周的邮件通知为准）

五、课程内容

课程一：红外探测、成像及测温技术综述

讲师：浙江大立科技股份有限公司 副总经理 姜利军

红外探测器是红外成像和测温系统的核心器件，也是探测、识别和分析物体红外信息的关键要素。随着红外探测器在新材料、新结构、新工艺和光机电集成一体化等方面不断探索，各种红外系统及应用也在推陈出新，与时俱进。本课程将对红外技术的基本概念进行详细梳理，并剖析全球红外产业竞争格局，为学员们理解后续课程奠定坚实的基础。

课程提纲：
（1）红外光谱基础知识；
（2）红外探测器概念及类型；
（3）非制冷红外探测器技术对比及发展趋势；
（4）非制冷红外探测器产业竞争格局（国际和国内）；
（5）红外热成像市场及应用分析；
（6）红外图像处理过程及方法概述；
（7）红外测温技术及常见问题；
（8）典型红外热成像体温快速筛检系统。

课程二：微测辐射热计探测器及其应用

讲师：上海巨哥科技股份有限公司 总经理 沈憧棐

基于MEMS技术的微测辐射热计探测器是目前最成熟、市场占有率最高的主流非制冷红外探测器，成为防疫检测、车载夜视、工业检测等热门应用的主力军。该探测器主要利用氧化钒（VOx）薄膜和非晶硅（a-Si）等热敏材料的电阻变化来测量辐射热量，其结构材料的热导率与MEMS制造工艺能力共同决定着探测器的性能。本课程将全面讲授微测辐射热计的工作原理、关键技术及产业现状，同时还将为学员解密测温型热像仪的校准方法。

课程提纲：
（1）微测辐射热计工作原理、结构及材料体系（非晶硅、氧化钒）；
（2）微测辐射热计设计、制造、封装和测试的主要问题和解决方法；
（3）微测辐射热计技术发展趋势；
（4）微测辐射热计产业现状及主要供应商；
（5）微测辐射热计典型应用介绍，如新冠肺炎防疫监测、智能手机、车载夜视仪、无人机等；
（6）成像型与测温型热像仪；
（7）测温型热像仪的校准方法；
（8）基于微测辐射热计的气体成像技术及应用。

课程三：碲镉汞探测器及其应用

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

碲镉汞材料凭借其在宽红外波段（1~16μm）展现出的超高性能，在红外探测器领域扮演着不可替代的角色，目前是重要战略及战术应用中的首选材料体系。而掺杂调控技术直接影响着碲镉汞红外探测器的电学性能，在短波和中波红外波段，碲镉汞材料常采用本征掺杂；在长波红外波段，碲镉汞材料多采用非本征掺杂，以解决少子寿命减小及暗电流增大问题。空间遥感、气象探测、航空航天以及军事侦测是碲镉汞探测器的主要阵地，近年来也逐渐在搜索救援、气体检测等民用领域凸显身影。本课程将从光子探测器的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，并探讨其产业现状及应用前景。

课程提纲：
（1）光子探测器工作原理（光伏型、光导型、光发射等）及敏感材料（HgCdTe、SiGe、InGaAs、PbSe、PbS、PtSi等）；
（2）碲镉汞外延衬底特点、制备工艺和评价参数；
（3）碲镉汞光伏型探测器的材料特点；
（4）碲镉汞光伏型探测器设计、制造（分子束外延MBE、金属有机化学气相沉积法MOVCD）、封装（杜瓦封装）和测试的主要问题和解决方法；
（5）碲镉汞探测器技术发展趋势（碲镉汞APD器件、高温器件）；
（6）碲镉汞探测器产业现状及主要供应商；
（7）碲镉汞探测器应用前景及市场介绍，如民用领域、航空航天、军事国防、科学研究等。

课程四：Ⅱ类超晶格探测器及其应用

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

近年来，Ⅱ类超晶格材料凭借其低成本、可重复性、可操作性、高均匀性等优势，在长波及以上波段的红外探测应用中具有广阔的市场。Ⅱ类超晶格材料是一种人工光电材料，其家族主要由InAs、GaSb和AlSb构成。相比于碲镉汞探测器，Ⅱ类超晶格探测具备更低的暗电流及更高的工作温度，因此其追逐者不断增加。克服InAs/GaSb超晶格产生复合电流过大的缺点、具备更高响应率的异质结晶体管是Ⅱ类超晶格探测器的重点突破方向。本课程将带领大家学习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（带间跃迁）、结构及材料体系（Ⅲ-Ⅴ族）；
（2）制冷型探测器发展方向及技术路线；
（3）砷化铟/锑化镓（InAs/GaSb）Ⅱ类超晶格探测器设计、制造（分子束外延MBE）、封装和测试主要问题和解决方法；
（4）Ⅱ类超晶格探测器技术发展趋势（高温器件、双色/小像元技术）；
（5）Ⅱ类超晶格探测器产业现状、主要供应商及应用案例。

课程五：光学超构材料红外探测器及其应用

讲师：华中科技大学 副教授 易飞

光学超构材料是人工微纳结构的一种，对电磁波具有强大的操控能力，因此成为构建各种新型电磁参量调控元件的基础。与传统光电器件相比，超构材料集成式光电器件具有更强大的电磁参量分辨与调控能力，对透镜、滤光片、偏振片等分立光学元件的依赖程度更低，与之相关的光学系统也更紧凑、更轻巧。本课程将从人工微纳结构的基础知识入手，重点剖析超构材料与红外探测器芯片结合的主要技术问题和解决方案，并探讨其研究趋势及产业化进程。

课程提纲：
（1）人工微纳结构光学简介：导波光学、光子晶体、表面等离激元、超构材料；
（2）光学超构材料的结构、表征、吸收体材料和制备工艺；
（3）光学天线阵列的工作原理、结构和材料体系；
（4）超构材料探测器（悬臂梁探测器/钽酸锂探测器）设计、制造、封装和测试的主要问题和解决方法；
（5）光学超构材料红外探测器的研究现状及技术趋势分析；
（6）光学超构材料红外探测器研究机构动态及产业化进程。

课程六：红外成像超透镜及其应用

讲师：华中科技大学 副教授 易飞

光学透镜的主要作用是通过空间尺寸的变化改变光的传输方向，从而实现聚焦或成像等功能，也是红外成像系统的“大门”——用于收集红外辐射。基于超表面的超透镜本质上是由排布了亚波长金属/介电材料结构的二维平面材料构成，具备体积小、易于集成等诸多优势。超透镜不仅可以实现对相位、振幅、极化的调控，还可以控制超表面的阻抗，并对一定范围的波长色散进行调控，极大地提升光学效率和性能。本课程将介绍超表面和超透镜基础知识，解析红外成像超透镜的实现方法，并探讨其研究趋势及产业化进程。

课程提纲：
（1）超表面光学简介；
（2）光学超表面的结构、表征、和制备工艺；
（3）超透镜工作原理、结构和材料体系；
（4）红外成像超透镜设计、制造、封装和测试的主要问题和解决方法；
（5）超透镜研究现状及技术趋势分析；
（6）超透镜研究机构动态及产业化进程；
（7）红外成像超透镜的典型应用案例。

课程七：热电堆探测器及其应用

讲师：中国科学院微电子所 研究员 毛海央

热电堆探测器是非接触式人体测温应用的核心元器件，凭借其在额温枪、可穿戴设备、智能手机等测温产品的广泛应用，在2020年中“红透半边天”。此外，随着热电堆探测器阵列技术的发展，逐步拓展其在智能家居、智慧零售以及车辆座椅占用等诸多领域的应用。本课程将首先介绍热电堆探测器工作原理，然后详细阐述热电堆探测器的核心技术和产业现状，同时将重点分析热电堆探测器阵列和模组设计，最后对基于热电堆探测器的测温应用和红外气体传感器进行剖析。

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（Bi2Te3、多晶锗硅、多晶硅、SOI）；
（2）热电堆探测器设计、制造、封装和测试的主要问题和解决方法；
（3）热电堆探测器技术发展趋势；
（4）热电堆探测器产业现状及主要供应商；
（5）基于热电堆探测器的测温模组设计；
（6）热电堆探测器测温应用案例：额温枪、智能红外测温挂件等；
（7）基于热电堆的红外气体传感器。

课程八：热释电探测器及其应用

讲师：有研科技集团有限公司 主任研究员 明安杰

热释电探测器凭借其制备工艺简单、成本低廉、结构紧凑、体积小巧等特点，广泛应用于人体探测、气体探测、火灾救援等诸多领域，在热探测器市场中占有重要地位。由于热释电探测器是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，因此无法实现测温应用。基于无铅铁电陶瓷材料的热释电红外探测器是近年来的研究热点。本课程将从热释电探测器的工作原理及敏感材料出发，重点剖析热释电探测器的主要技术问题和解决方案，并探讨其产业现状及典型应用案例。

课程提纲：
（1）热释电探测器基本工作原理、结构及材料体系；
（2）热释电探测器设计、制造工艺、封装和测试技术介绍；
（3）热释电探测器技术发展趋势探讨；
（4）热释电探测器产业现状、主要供应商及产品特点；
（5）热释电探测器阵列技术及应用：人体探测、火灾探测等；
（6）热释电探测器其他应用：红外气体传感器、医疗及工业监测应用。

课程九：红外热电堆温度传感器校准技术

讲师：苏州纳芯微电子股份有限公司 信号调理产品线市场总监 叶建

市场上不同厂商的红外探测器性能参数不一致，需要设计合适的信号调理电路和校准方案。大量实践表明：对红外探测器信号和环境温度补偿的算法优劣，也显著影响测温的准确度和一致性。目前，领先厂商开始探索红外热电堆传感器在片上电激励下的自测试和自校准。本课程将带领学员们从热电堆测温标准和规范入手，讲授红外热电堆温度传感器的信号调理、校准和标定。

课程提纲：
（1）红外热电堆测温原理；
（2）红外测温标准/规范；
（3）红外热电堆温度传感器信号调理电路和误差来源；
（4）红外热电堆温度传感器校准和标定；
（5）红外热电堆温度传感器校准系统介绍。

课程十：红外热释电运动传感器信号调理技术

讲师：苏州纳芯微电子股份有限公司 信号调理产品线市场总监 叶建

红外热释电运动传感器主要由三部分组成：热释电探测器、信号调理电路、菲涅尔透镜。该传感器检测到人体运动时，可以自动开启或关闭电器，典型应用包括智能照明系统（例如小夜灯、球泡灯、太阳能灯）及其它智能家居产品。其中，信号调理电路主要包括信号放大、模数转换、探测算法等核心技术，本课程将针对这部分内容进行详细讲解。

课程提纲：
（1）红外热释电运动传感器工作原理及组成部分；
（2）红外热释电运动传感器信号调理电路及技术迭代；
（3）红外热释电运动传感器典型应用电路及算法；
（4）红外热释电运动传感器在智能家居领域应用趋势。

六、师资介绍

姜利军，麦姆斯咨询2019年度“优秀讲师”、2020年度“最受欢迎讲师”，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，先后实现数款探测器的批量化制造和应用，完成了二百万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。

沈憧棐，麦姆斯咨询2019年度“杰出讲师”、2020年度“最受欢迎讲师”，博士，上海巨哥科技股份有限公司总经理。他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。

周文洪，麦姆斯咨询2019年度“最受欢迎讲师”、2020年度“最受欢迎讲师”，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”。

易飞，麦姆斯咨询2019年度“最受欢迎讲师”、2020年度“优秀讲师”，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37篇；其中高影响力论文5篇；美国授权专利4项；中国授权发明专利8项；出版专著章节1章；发表会议论文28篇，在CLEO、OFC、SPIE Photonics West等国际光学会议上做口头报告19次，其中邀请报告1次。

毛海央，博士，毕业于北京大学信科学院，现为中国科学院微电子所研究员、江苏创芯海微科技有限公司总经理，主要从事MEMS红外传感器、湿度传感器、皮拉尼计、生化传感器等的研发工作，基于半导体工艺开发了一种纳米森林结构及其制备技术，并集成应用于多种MEMS传感器，使器件性能获得大幅提升。她曾先后主持包括国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题、国防创新项目、总装预研项目、中科院青促会项目、省级重点研发计划等在内的20多个科研项目以及多个传感器产业化项目。在Small、ACS Sensors、Sensors and Actuators: B-Chemical、IEEE EDL等期刊以及IEEE MEMS等国际学术会议上发表论文100余篇；申请发明专利80余项，已授权专利40余项，曾获2020年度山西省技术发明二等奖（排名第2），入选无锡市高新区2020年度“飞凤人才”计划。她所在江苏创芯海微科技有限公司是一家MEMS传感器创新型科技企业，专注于MEMS传感器的研发、生产与服务，现有产品包括系列化MEMS热电堆红外传感器、非接触测温模组、智能测温仪等。

明安杰，博士，教授级高工，有研科技集团智能传感功能材料国家重点实验室传感所所长，第二十四届北京市优秀青年工程师，武汉“3551光谷人才”，青岛市食品快检专家工作站首席专家，中国仪器仪表学会微纳器件与系统分会理事、分析仪器分会理事。目前主要从事红外探测、气敏传感、残留检测拉曼芯片研究孵化。他于2017年赴美国波士顿大学光电子中心公派访学一年；获中科院上海微系统与信息技术研究所微电子与固体电子学博士学位，中科院长春光机所光学硕士学位，之后加入中科院微电子所从事CMOS工艺兼容红外FPA研发。他曾主持北京市金桥工程种子资金“痕量检测拉曼芯片”、无锡市物联网专项“NDIR二氧化碳气敏传感器”等；目前主持国家自然科学基金面上项目“基于二维材料阻变效应的新型热释电红外探测器”、国家重点研发计划子课题“氮氧气体传感器”、山东省重点研发计划“工业安全微型气体传感器”。他曾担任国家自然科学基金函评专家、工信部工业领域评标评审专家等。迄今发表学术论文40余篇，申请发明专利40余项，授权20余项，出版译著一部，并在IEEE NEMS、SPIE AOPC等国际光学会议上口头报告十余次。

叶建，苏州纳芯微电子股份有限公司信号调理产品线市场总监，主要负责方向为传感器信号处理方向的ASIC产品的产品定义、应用研发和市场开拓。他于2005年硕士毕业于德国卡斯鲁尔大学，先后在西门子（Siemens）中国研究院、亚德诺半导体技术（上海）有限公司（ADI）、苏州纳芯微电子股份有限公司等企业就职，从事信号处理方面的电路应用和产品定义方向工作十余年，在该领域具有独特的研究和见解。

七、培训费用和报名方式咨询

请发送电子邮件至PENGLin@MEMSConsulting.com，邮件题目格式为：培训报名+红外培训+单位名称+人数。

报名网站：https://www.memstraining.com/training_33.html

麦姆斯咨询
联系人：彭琳
电话：17368357393
E-mail：PENGLin@MEMSConsulting.com