【正文】 敏電阻兩端加電壓（直流或交流）。無(wú)光照時(shí)，阻值很大，電流（暗電流）很??；光照時(shí)，光生載流子迅速增加，阻值急劇減少，在外場(chǎng)作用下，光生載流子沿一定方向運(yùn)動(dòng)，形成亮電流。簡(jiǎn)述光生伏特效應(yīng)的工作原理。為什么光伏效應(yīng)器件比光電導(dǎo)效應(yīng)器件有更快的響應(yīng)速度？答：（1），由于內(nèi)建場(chǎng)的作用（不加外電場(chǎng)），光生電子拉向n區(qū)，光生空穴拉向p區(qū)，相當(dāng)于PN結(jié)上加一個(gè)正電壓。（2）光伏效應(yīng)中，與光照相聯(lián)系的是少數(shù)載流子的行為，因?yàn)樯贁?shù)載流子的壽命通常很短，所以以光伏效應(yīng)為基礎(chǔ)的檢測(cè)器件比以光電導(dǎo)效應(yīng)為基礎(chǔ)的檢測(cè)器件有更快的響應(yīng)速度。簡(jiǎn)述光熱效應(yīng)工作原理。熱電檢測(cè)器件有哪些特點(diǎn)？P15比較光電效應(yīng)和熱電效應(yīng)在作用機(jī)理、性能及應(yīng)用特點(diǎn)等方面的差異。答：所謂光電效應(yīng)是指，光輻射入射到光電材料上時(shí)，光電材料發(fā)射電子，或者其電導(dǎo)率發(fā)生變化，或者產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。光電效應(yīng)實(shí)質(zhì)上是入射光輻射與物質(zhì)中束縛于晶格的電子或自由電子的相互作用所引起的。光電效應(yīng)就對(duì)光波頻率（或波長(zhǎng)）表現(xiàn)出選擇性。在光子直接與電子相互作用的情況下，其響應(yīng)速度一般比較快。按照是否發(fā)射電子，光電效應(yīng)又分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)。具體有光電子發(fā)射效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)、光子牽引效應(yīng)和光電磁效應(yīng)等。 光熱效應(yīng)的實(shí)質(zhì)是探測(cè)元件吸收光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升，溫度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件與溫度有關(guān)的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。原則上，光熱效應(yīng)對(duì)光波頻率（或波長(zhǎng)）沒(méi)有選擇性，因而物質(zhì)溫度的變化僅決定于光功率（或其變化率），而與入射光輻射的光譜成分無(wú)關(guān)。因?yàn)闇囟壬呤菬岱e累的作用，所以光熱效應(yīng)的響應(yīng)速度一般比較慢，而且容易受環(huán)境溫度變化的影響。光熱效應(yīng)包括熱釋電效應(yīng)、溫差電效應(yīng)和測(cè)熱輻射計(jì)效應(yīng)等第3章試說(shuō)明為什么本征光電導(dǎo)器件在越微弱的輻射作用下，時(shí)間響應(yīng)越長(zhǎng)，靈敏度越高。對(duì)于同一種型號(hào)的光敏電阻來(lái)講，在不同光照度和不同環(huán)境溫度下，其光電導(dǎo)靈敏度與時(shí)間常數(shù)是否相同？為什么？如果照度相同而溫度不同時(shí)情況又會(huì)如何？為什么結(jié)型光電器件在正向偏置時(shí)，沒(méi)有明顯的光電效應(yīng)？它必須在哪種偏置狀態(tài)？為什么？答：因?yàn)閜n結(jié)在外加正向偏壓時(shí)，即使沒(méi)有光照，電流也隨著電壓指數(shù)級(jí)在增加，所以有光照時(shí)，光電效應(yīng)不明顯。pn結(jié)必須在反向偏壓的狀態(tài)下，有明顯的光電效應(yīng)產(chǎn)生，這是因?yàn)閜n結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時(shí)，得到的光生電流就會(huì)明顯增加。在如圖370所示的照明燈控制電路中，將題3所給的CdS光敏電阻用作光電傳感器光電導(dǎo)器件響應(yīng)時(shí)間（頻率特性）受哪些因素限制？光伏器件與光電導(dǎo)器件工作頻率哪個(gè)高？實(shí)際使用時(shí)如何改善其工作頻率響應(yīng)？響應(yīng)時(shí)間主要受光電導(dǎo)器件中載流子的平均壽命有關(guān)，減小，則頻率響應(yīng)提高；其次，光電導(dǎo)器件的響應(yīng)時(shí)間與運(yùn)用狀態(tài)也有光，例如，光照強(qiáng)度和溫度的變化，因?yàn)樗鼈兌加绊戄d流子的壽命。光伏特器件的工作頻率高于光電導(dǎo)器件。要改善光伏器件的頻率響應(yīng)，主要是減小響應(yīng)時(shí)間，所以采取的措施主要有：①減小負(fù)載電阻；②減小光伏特器件中的結(jié)電容，即減小光伏器件的受光面積；③適當(dāng)增加工作電壓。硅光電池的開(kāi)路電壓為什么隨著溫度的升高而下降？影響光電倍增管工作的環(huán)境因素有哪些？如何減少這些因素的影響？溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性將發(fā)生一定的變化，即少數(shù)載流子濃度隨著溫度的升高而指數(shù)式增大，相對(duì)來(lái)說(shuō)多數(shù)載流子所占據(jù)的比例即越來(lái)越小，這就使得多數(shù)載流子往對(duì)方擴(kuò)散的作用減弱，從而起阻擋作用的pn結(jié)勢(shì)壘高度也就降低。從Fermi能級(jí)的變化上來(lái)理解：溫度越高，半導(dǎo)體Fermi能級(jí)就越靠近禁帶中央（即趨于本征化），則兩邊半導(dǎo)體的Fermi能級(jí)之差也就越小，所以pn結(jié)勢(shì)壘高度也就越低，也就是開(kāi)壓降低。光電倍增管的響應(yīng)度受多方面的因素影響，比如：偏置電壓的高低、環(huán)境光和溫度變化等多方面因素的影響。無(wú)光時(shí)光電倍增管對(duì)光的響應(yīng)度更趨于平穩(wěn)，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也更具有可靠性。因此，無(wú)光環(huán)境是決定光電倍增管對(duì)微弱光信號(hào)的檢測(cè)能力的重要因素之一。光電倍增管工作時(shí)由于陰極材料發(fā)熱，這樣對(duì)光電倍增管的響應(yīng)度產(chǎn)生較大的影響，因此不穩(wěn)定的工作溫度對(duì)光電倍增管的響應(yīng)度也會(huì)帶來(lái)不同程度的影響。降低光電倍增管的使用環(huán)境溫度可以減少熱電子發(fā)射,從而降低暗電流。另外,光電倍增管的靈敏度也會(huì)受到溫度的影響。分析光電信號(hào)輸出電路工作原理。試以光電導(dǎo)器件為例，說(shuō)明為什么光電檢測(cè)器件的工作波長(zhǎng)越長(zhǎng)，工作溫度就越低？簡(jiǎn)述發(fā)光二極管的發(fā)光原理及半導(dǎo)體激光器的工作原理。P44它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單說(shuō)就是三明治的夾心結(jié)構(gòu)，中間的夾心是有源區(qū)。二者的結(jié)構(gòu)上是相似的，但是LED沒(méi)有諧振腔，LD有諧振腔。LD工作原理是基于受激輻射、LED是基于自發(fā)輻射。LD發(fā)射功率較高、光譜較窄、直接調(diào)制帶寬較寬，而LED發(fā)射功率較小、光譜較寬、直接調(diào)制帶寬較窄。試判別下列結(jié)論，正確的在括號(hào)里填寫(xiě)T，錯(cuò)誤的則填寫(xiě)F: （1）光電導(dǎo)器件在方波輻射的作用下，其上升時(shí)間大于下降時(shí)間。 （ F ） （2）光敏電阻的阻值與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)光敏電阻的阻值也隨之升高。 （ T ） （3）光敏電阻的是由于被光照后所產(chǎn)生的光生電子與空穴的復(fù)合需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且，隨著復(fù)合的進(jìn)行，光生電子與空穴的濃度與復(fù)合幾率不斷減小，使得光敏電阻恢復(fù)被照前的阻值需要很長(zhǎng)時(shí)間。 （ T ）簡(jiǎn)述光電耦合器件的工作原理？P51光電偶合器件（簡(jiǎn)稱光耦）是把發(fā)光器件（如發(fā)光二極體）和光敏器件（如光敏三極管）組裝在一起，通過(guò)光線實(shí)現(xiàn)耦合構(gòu)成電—光和光—電的轉(zhuǎn)換器件。1利用光敏電阻等器件設(shè)計(jì)樓梯內(nèi)的節(jié)能燈控制電路及測(cè)量應(yīng)用中的自動(dòng)增益控制電路。1試分析圖372（a），（b）所示的放大電路中，光敏電阻Rp的作用。答：（a）無(wú)光照時(shí)，Rp阻值很大，即同相反饋支路的反饋電阻很大，輸出電壓高。光強(qiáng)增加↑，使得Rp↓，使得同相反饋支路阻值減小，輸出電壓下降。（b）無(wú)光照時(shí)，Rp阻值很大，輸入近似開(kāi)路，輸出電壓低。光強(qiáng)增加↑，使得Rp↓，使得輸入信號(hào)進(jìn)入，輸出信號(hào)增大。1為什么在光照度增大到一定程度后，硅光電池的開(kāi)路電壓不再隨入射照度的增大而增大？硅光電池的最大開(kāi)路電壓為多少？為什么硅光電池的有載輸出電壓總小于相同照度下的開(kāi)路電壓？1硅光電池的內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)？在什么條件下硅光電池的輸出功率最大？（1）極電容，串接電阻，串接電阻越小越好。 （2）顯然，存在著最佳負(fù)載電阻Ropt，在最佳負(fù)載電阻情況下負(fù)載可以獲得最大的輸出功率Pmax。 1光生伏特器件有幾種偏置電路?各有什么特點(diǎn)? (1)光生伏特器