人體紅外探測器的發展基礎是物理學和技術科學的進展，初代紅外探測器是用的涂黑水銀溫度計，現代科學技術的進展提供紅外探測器研制的廣闊天地，高性能新型探測器屢見不鮮。如今的探測器制備已成為涉及物理、材料等基礎科學和光、機、微電子和計算機等多領域的綜合科學技術。

一、應用原理

物體都可對外散發熱輻射，這與其溫度相關。與環境溫度相近的物體所散發的熱輻射多處于紅外波段。紅外輻射占據相當寬的電磁波段(0.8μm1000μm)。紅外輻射提供了客觀世界的豐富信息，這些信息可為紅外探測提供了數據，用于探測并轉換成可視數據的設備即紅外探測器。紅外探測器作為系統的監測設備，能夠識別并轉換數據并加以控制。熱成像是紅外技術的一個重要方面，得到廣泛應用。由于市場的需求，紅外探測得到重視，也得到長足發展。

二、物理學的進展是紅外探測器的基礎

熱輻射可與多種物質產生效應，隨著半導體物理學的創建和發展，有許多而且越來越多可用于紅外探測的物理現象和效應。

2、熱探測器

熱檢測原理是熱輻射使材料溫度出現變化，根據變化的情況發出可度量的輸出，有多種熱效應可用于人體紅外探測器；

①熱脹冷縮效應的液態的水銀溫度計、氣態的高萊池；

②溫差電效應可做成熱電偶和熱電堆，主要用于丈量儀器；

③共振頻率對溫度的敏感可制作石英共振器非致冷紅外成像陣列；

④材料的電阻或介電常數的熱敏效應--輻射引起溫升改變材料電阻用以探測熱輻射-測輻射熱計半導體有高的溫度系數而應用較多，常稱"熱敏電阻"利用轉變溫度附近電阻巨變的超導探測器引起重視。

⑤熱釋電效應：快速溫度變化使晶體自發極化強度改變，外表電荷發生變化，可作成熱釋電探測器。

2、光電探測器

紅外輻射光子在半導體材料中激發非平衡載流子(電子或空穴)引起電學性能變化。因為載流子不逸出體外，所以稱內光電效應。量子光電效應靈敏度高，響應速度比熱探測器快得多，選擇性探測器。為了能高性能運行，一般都需要在低溫下工作。光電探測器可分為：

①光導型：又稱光敏電阻。入射光子激發均勻半導體中的價帶電子越過禁帶進入導帶并在價帶留下空穴，引起電導增加，為本征光電導。從禁帶中的雜質能級也可激發光生載流子進入導帶或價帶，為雜質光電導。截止波長由雜質電離能決定。量子效率低于本征光導，而且要求更低的工作溫度。

②光伏型：主要是p-n結的光生伏特效應，能量大于禁帶寬度的紅外光子在結區及其附近激發電子空穴對。存在結電場使空穴進入p區，電子進入n區，兩局部出現電位差，外電路就有電壓或電流信號。不需要外加偏置電場和負載電阻，不消耗功率，有高的阻抗，這些特性給制備和使用焦平面陣列帶來很大好處。

③光發射－Schottki勢壘探測器：金屬和半導體接觸，典型的有PtSi/Si結構，形成Schottky勢壘，紅外光子透過Si層為PtSi吸收，電子獲得能量躍上Fermi能級，留下空穴越過勢壘進入Si襯底，PtSi層的電子被收集，完成紅外探測。充分利用Si集成技術，便于制作，具有利息低、均勻性好等優勢，可做成大規模焦平面陣列來彌補量子效率低的缺陷。用這類探測器有嚴格的低溫要求，國內外已生產出具有像質良好的熱像儀。

④量子阱探測器將兩種半導體材料A和B用人工方法薄層交替生長形成超晶格，其界面能帶有突變。電子和空穴被限制在低勢能阱A層內，能量量子化，稱為量子阱。

以上是人體紅外探測器應用原理和探測方式解析，熱探測器一般不需致低溫使用，易于使用、維護，可靠性好，熱探測器性能限制的主要因素是熱絕緣的設計問題。