熱敏材料的選取對于
紅外探測器的靈敏度（NETD）有非常大的影響，優(yōu)選具有更高的溫度電阻系數(shù)（TCR）和更低的1/f噪聲的材料，同時(shí)還要考慮到所選材料與讀出電路的集成工藝是否方便高效。目前最為常用的熱敏材料包括氧化釩（VOx）、多晶硅（a-Si）、硅二極管等。紅外探測器的NETD主要受限于熱敏材料的1/f噪聲，這種噪聲與材料特性密切相關(guān)，不同材料的1/f噪聲可能會相差幾個(gè)數(shù)量級，甚至對材料復(fù)合態(tài)的細(xì)微調(diào)整也會帶來1/f噪聲的顯著變化。
1）氧化釩（VOx）
20世紀(jì)80年代初，美國的Honeywell公司在資助下開始研究氧化釩薄膜，并于20世紀(jì)80年代末研制出非制冷氧化釩紅外探測器。氧化釩材料具有較高的TCR（在室溫環(huán)境下約為2%/K～3%/K），其制備技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已很成熟，在紅外探測器產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。
氧化釩也有多種復(fù)合形態(tài)，如VO2、V2O5、V2O3等。單晶態(tài)的VO2、V2O5的TCR高達(dá)4%，但是需要采用特殊制備工藝才能得到；V2O5的室溫電阻太大，會導(dǎo)致較高的器件噪聲；V2O3的制備技術(shù)相對不太復(fù)雜，且室溫電阻較低，能得到更低的器件噪聲，成為重點(diǎn)研究的氧化釩材料。
2）多晶硅（a-Si）
法國原子能委員會與信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室/紅外實(shí)驗(yàn)室（CEA2LETI/LIR）從1992年開始研究多晶硅材料的探測器，目前技術(shù)上已很成熟。多晶硅的TCR與VOx相當(dāng)，也是一種得到較多應(yīng)用的紅外探測器材料，其優(yōu)點(diǎn)是與標(biāo)準(zhǔn)硅工藝*兼容，制備過程相對簡單。但由于多晶硅是無定形結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)的1/f噪聲比VOx要高，所以NETD通常不如VOx材料。由于采用多晶硅材料的紅外探測器可以將薄膜厚度控制的非常小，具有較低的熱容，所以在保持較低熱響應(yīng)時(shí)間的同時(shí)也具有較小的熱導(dǎo)，可一定程度兼顧圖像刷新率和信號響應(yīng)率的要求。
3）硅二極管（SOI）
硅二極管正向壓降的溫度系數(shù)特性可用于紅外探測器的制造。紅外吸收導(dǎo)致的溫度變化可帶來的PN結(jié)正向壓降變化并不顯著，等效的TCR只有0.2%/K，比通常的電阻型熱敏材料低一個(gè)數(shù)量級。但硅二極管的優(yōu)點(diǎn)在于其面積可做的比電阻的面積更小，因而能做出尺寸更小的像元，獲得更大陣列規(guī)模的焦平面。硅二極管紅外探測器可在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝線上生產(chǎn)，制造更為方便。
4）其他材料
還有一些材料也可用于
紅外探測器的制造，它們具有某些優(yōu)異的特性，但也存在較明顯的缺點(diǎn)。鈦金屬薄膜具有較低的1/f噪聲，可方便地與CMOS讀出電路集成，具有較低的熱導(dǎo)，但其TCR只有0.35%/K左右；鍺硅氧化物材料（GexSi1-xOy）具有較高的TCR（可達(dá)5%/K以上）和較低的熱導(dǎo)，但其較高的1/f噪聲限制了最終器件的性能；硅鍺（SiGe）是一種值得關(guān)注的材料，可采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝實(shí)現(xiàn)非常薄（如100nm）的薄膜制備，并具有較高的TCR（3%/K以上），通過實(shí)現(xiàn)單晶態(tài)的SiGe可得到較低的1/f噪聲；YBaCuO是另一種值得關(guān)注的材料，有比VOx高的電阻溫度系數(shù)（約3.5%/K）以及較低的1/f噪聲，其光譜響應(yīng)范圍很寬（0.3～100um)，是未來制造多光譜探測器的潛在材料。
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