01
半导体失效分析与光子发射定位
集成电路缺陷的光子发射（EMMI）显微定位
应用原理集成电路中的缺陷点（栅氧漏电、结漏电、ESD 损伤）在加偏压时发生载流子复合，辐射出的光子能量低于硅带隙，波长落在 1100–1600 nm，可见光相机完全看不到。硅在 1100 nm 以上开始透明，因此从减薄后的背面成像，可以直接看到金属层下方的发光点，把失效定位到单个器件。
对设备的要求① 响应覆盖 0.9–1.7 μm，1100 nm 以上量子效率要够；② 暗电流足够低，因为发光极弱、常需 10 s 以上累积；③ 14 bit 以上量化与多档增益，兼顾弱发光与亮场对位；④ 全局快门，避免累积期间漂移拖影；⑤ C-mount 直接接探针台或红外显微镜。
本型号如何满足ST640-50：0.95–1.65 μm、640×512、15 μm 像元、14 bit、3 档增益、曝光 15 μs–60 s、三级 TEC 至 −50℃、暗电流 ≤700 e⁻/s/pix、读出噪声 ≤15 e⁻（HG）、C-mount。ST640-80：同为 640×512、15 μm，四级 TEC 水冷至 −80℃、暗电流 ≤650 e⁻/s/pix、16 bit、68 dB 动态范围。
相对优势长曝光场景选 80 型，深制冷把暗电流压到 650 e⁻/s/pix，10 s 累积也不会被热噪声填满；要与探针台联动就选 50 型，网口与 CameraLink 双接口、配套 SDK 可直接嵌进原有测试流程。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处Lim 等，《Failure Analysis of Sub-Micron Semiconductor Integrated Circuit Using Backside Photon Emission Microscopy》· International Symposium for Testing and Failure Analysis (ISTFA) · 1999 · DOI 10.31399/asm.cp.istfa1999p0109
02
硅片与晶锭内部缺陷检测
硅锭、硅片内部气泡、夹杂与隐裂的透射成像
应用原理硅对波长大于约 1100 nm 的光子几乎不吸收，短波红外可以像 X 光一样穿过硅体。透射成像时，内部气泡、夹杂物、微裂纹会改变光路或被吸收，在均匀背景上形成暗斑；可见光只能看表面形貌，对埋在内部几十微米的缺陷无能为力。
对设备的要求① 0.9–1.7 μm 响应；② 高动态范围，薄处透亮、厚处偏暗要同时落在有效码值内；③ 平场与坏点校正，否则照明不均会被误判成缺陷；④ 全局快门，适合晶片平移扫描。
本型号如何满足ST640-50 板载非均匀性校正、坏点校正与滤波，14 bit、3 档增益可按样品厚度切换；ST640-80 为 16 bit、68 dB 动态范围，厚晶锭一次采全。两者均为 640×512、15 μm、全局快门。
相对优势板载校正把平场处理放进相机，产线上不必再加一套图像预处理；C-mount 直接配工业镜头或显微物镜，改造成本低。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处Werner 等，《Identification of Microdefects in Multicrystalline Silicon》· MRS Proceedings · 1997 · DOI 10.1557/proc-469-89
03
光伏电池电致发光与光致发光成像
晶硅电池的 EL / PL 缺陷成像
应用原理电池加正向偏压后，电子与空穴辐射复合发光，晶硅的发光峰约在 1150 nm；有隐裂、断栅、黑片、杂质污染的区域发光明显变弱，缺陷带还会在 1300–1600 nm 出现亚带隙发光。用短波红外相机拍下这张发光图，一次就能看出整片缺陷分布，比逐点 IV 测试快得多。
对设备的要求① 对 1150 nm 与 1300–1600 nm 都要有响应；② 帧率匹配产线节拍；③ 全局快门，避免电池片移动时拖影；④ 支持外触发与 SDK 集成，和上料、通电时序对齐。
本型号如何满足ST640-50 覆盖 0.95–1.65 μm、50 Hz 全幅；ST640-80 同分辨率下 100 fps、16 bit。两者均为全局快门、Snapshot 积分，SDK 可做时序同步与二次开发。
相对优势在线全检选 80 型，100 fps 全幅不必开 ROI；离线抽检与研发选 50 型，风冷即可工作，不需要水冷配套。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处《Progress in module level quantitative electroluminescence imaging of crystalline silicon PV module: A review》· Solar Energy · 2023 · DOI 10.1016/j.solener.2023.111994
04
活体荧光成像（第二近红外窗口）
1000–1700 nm 窗口的小动物活体荧光成像
应用原理生物组织在 1000–1700 nm 的散射与自荧光都显著低于可见和 700–900 nm 的第一近红外窗口，光能穿得更深、背景更干净。用发射落在这个窗口的探针（稀土纳米颗粒、量子点、碳纳米管），可以在完整皮肤外看到深层血管、淋巴结与肿瘤富集。
对设备的要求① 探测器在 1000–1700 nm 高量子效率；② 极低暗电流与读出噪声，因为探针亮度低、曝光常在秒级；③ 制冷稳定，长时间成像不漂；④ 16 bit 保留弱信号层次。
本型号如何满足ST640-50：读出噪声 ≤15 e⁻（HG）、暗电流 ≤700 e⁻/s/pix@−50℃、14 bit；ST640-80：水冷 −80℃、暗电流 ≤650 e⁻/s/pix、16 bit、最大信噪比 68 dB。
相对优势长时程活体序列选 80 型，深制冷换来几十分钟内基线不爬；短时成像选 50 型，风冷、≤36 W，动物房环境即可部署。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处Wang 等，《Recent Progress in Second Near-Infrared (NIR-II) Fluorescence Imaging in Cancer》· Biomolecules · 2022 · DOI 10.3390/biom12081044
05
天文深空弱光成像
红移星系与星云的短波红外成像
应用原理高红移天体的特征谱线被推到近红外，地面观测的 J、H 波段正落在 1.0–1.7 μm；这一波段还有大气 OH 辉光背景，要求探测器本身噪声极低，才能在不做长时间堆叠的情况下分出暗弱结构。
对设备的要求① 0.9–1.7 μm 高量子效率；② 暗电流尽可能低，单帧曝光可达数十秒；③ 16 bit 以上，保留暗端梯度；④ 全局快门，避免读出期间星像拖尾；⑤ 无需液氮，台站可无人值守。
本型号如何满足ST640-80：四级 TEC 水冷至 −80℃、暗电流 ≤650 e⁻/s/pix、16 bit、68 dB、100 fps、全局快门；ST640-50 为 −50℃、14 bit，适合短曝光导星与准直。
相对优势热电制冷替代液氮，远程台站不必维护制冷剂；UDP 输出便于长距离组网传输。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处Bershady 等，《Deep near-infrared imaging with the Keck Telescope》· Lecture Notes in Physics · DOI 10.1007/bfb0102369
06
包装内容物与含水率检测
穿透塑料包装的液位、异物与水分检测
应用原理PE、PP 等常见包装材料在短波红外基本透明，而水在 1450 nm 与 1940 nm 附近有强吸收。用 1450 nm 附近的窄带照明做透射成像，液面、含水区域与干燥区域形成明显对比；瓶内异物、缺件也能直接看到，不必开箱。
对设备的要求① 覆盖 1450 nm；② 动态范围足够，兼顾瓶壁高光与液体暗区；③ 帧率匹配灌装线；④ 体积与功耗适合产线多点部署。
本型号如何满足ST640-50 覆盖至 1.65 μm，含 1450 nm；50 Hz 全幅、14 bit、3 档增益；风冷 −50℃，无需水冷。ST640-80 在同样波段提供 100 fps 与 16 bit。
相对优势产线多点位用 50 型，风冷、≤36 W、≤2 kg，直接装在灌装线支架上；只有高速线才需要上 80 型。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处Miyamoto 等，《Non-Destructive Determination of Sugar Content in Satsuma Mandarin Fruit by near Infrared Transmittance Spectroscopy》· Journal of Near Infrared Spectroscopy · 1995 · DOI 10.1255/jnirs.73
07
塑料与矿物材质分选
废旧塑料与矿石的短波红外材质识别
应用原理不同高分子的 C–H 伸缩倍频与组合吸收在 1200–1700 nm 位置不同：PET 在 1660 nm 附近有特征吸收，PE、PP、PS、PVC 各有自己的谱形。用几个窄带滤光片分时成像，比较各波段亮度比，就能在传送带上把不同材质分开，不依赖颜色。
对设备的要求① 1200–1700 nm 响应；② 高帧率，物料在皮带上停留时间短；③ 全局快门，避免运动畸变；④ 支持外触发与多波段同步采集。
本型号如何满足ST640-80：100 fps 全幅、全局快门、16 bit、UDP 输出；ST640-50：50 Hz、14 bit，可开 ROI 进一步提高帧率。
相对优势多波段方案只需在镜头前加滤光轮，相机侧用 SDK 按触发逐波段采集；80 型 100 fps 让四波段分时采集仍能跟上皮带速度。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处Karaca 等，《Plastic waste sorting using infrared hyperspectral imaging system》· 21st Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU) · 2013 · DOI 10.1109/SIU.2013.6531170
08
短波红外激光光束诊断
1064 / 1550 nm 激光的光斑形貌与光束质量测量
应用原理1064 nm 与 1550 nm 激光对人眼不可见，用可见光相机加荧光片只能看个大概，还会因荧光非线性失真。短波红外面阵相机可以直接接收激光、经衰减后成像，得到真实的光斑分布、束腰位置与 M² 拟合所需的横模数据。
对设备的要求① 15 μm 级像元，否则小光斑只剩几个像素；② 大动态范围，高斯光束中心与边缘可差三个数量级；③ 全局快门、无 smearing；④ 曝光可短至微秒级，避免饱和。
本型号如何满足ST640 系列为 640×512、15 μm 像元；ST640-50 曝光 15 μs 起、14 bit、暗电流 ≤700 e⁻/s/pix；ST640-80 为 16 bit、68 dB 动态范围、曝光 16 μs 起。
相对优势测高斯光束尾部需要动态范围，80 型 68 dB 一次曝光就能同时记录中心与翼部；只看光斑形貌与准直时用 50 型即可，成本更低。
适用型号：ST640 系列（ST640-50 / ST640-80）
方法出处Zheng 等，《Measurement of beam quality factor (M2) by slit-scanning method》· Optics & Laser Technology · 2001 · DOI 10.1016/S0030-3992(01)00026-3
