光電陰極與光電倍增管-wenkub
2023-05-22 01:33:10 本頁面
【正文】 hνW? hc/λW ? λ hc/W= λ =(μm) 當(dāng)入射光波長大于 λ時，不論光強(qiáng)如何，以及照射時間多長，都不會有光電子產(chǎn)生。 h： 普朗克常數(shù)。 由于耗盡層變寬，結(jié)電容變?。惶岣唔憫?yīng)速度 ； 由于 I層電阻率很高，故能承受的電壓增大 。 （ 2）光生電勢與光電池相同，但電流比光電池小 。 （ 3）可在零偏壓下工作，常在反偏置下工作。 O xA ????????????????LIIIIxLxLIILxLIIAAA1212020122 7雪崩光電二極管； 第 3章 光電陰極與光電倍增管 本章主要內(nèi)容： 陰極與陰極電子學(xué) 外光電效應(yīng) 光電陰極 ? 陰極（ Cathode） 電子器件中發(fā)射電子的一極（電子源） ? 陰極電子學(xué) 研究： 1）電子和離子從固體表面的發(fā)射過程 2）粒子 固體表面相互作用的物理過程 陰極與陰極電子學(xué) ? 從能帶理論淺談電子發(fā)射 【 思考 】 如何使體內(nèi)電子逸出？ 第一種方式 第二種方式 使體內(nèi)電子逸出的方法： 1）增加電子能量 2）削弱阻礙電子逸出的力 陰極發(fā)射電子（第一種方式） 1. 增加電子能量 克服表面勢壘而逸出 陰極 加熱 T足夠高 部分電子獲得足夠能量 （ 1）熱電子發(fā)射 （熱陰極） 金屬 半導(dǎo)體 E Φ=E0EF 陰極發(fā)射電子（第一種方式） 1. 增加電子能量 克服表面勢壘而逸出 陰極 加熱 T足夠高 部分電子獲得足夠能量 （ 1）熱電子發(fā)射 （熱陰極） 光輻射 物體 體內(nèi)電子吸收光量子后逸出 （ 2）光電子發(fā)射 （光電陰極） 陰極發(fā)射電子（第一種方式） 光輻射 物體 體內(nèi)電子吸收光量子后逸出 （ 2）光電子發(fā)射 （光電陰極） 半導(dǎo)體光電子主要發(fā)射分三類： 本征發(fā)射：價帶電子 ?導(dǎo)帶電子 hν ECEV 雜質(zhì)發(fā)射：雜質(zhì)能級電子 ?導(dǎo)帶電子 hν Δ Eg 自由載流子發(fā)射：自由載流子 ?導(dǎo)帶電子 忽略不計 半導(dǎo)體光電子主要發(fā)射分三步： 對光子的吸收 電子向表面運(yùn)動 克服表面勢壘而逸出 陰極發(fā)射電子（第一種方式） 1. 增加電子能量 克服表面勢壘而逸出 陰極 加熱 T足夠高 部分電子獲得足夠能量 （ 1）熱電子發(fā)射 （熱陰極） 光輻射 物體 體內(nèi)電子吸收光量子后逸出 （ 2）光電子發(fā)射 （光電陰極） （ 3）次級電子發(fā)射 （次級電子發(fā)射體） 初始能量電子 轟擊物體 體內(nèi)電子獲得能量逸出 2. 降低阻礙電子逸出的力 （ 4）場致發(fā)射 （場發(fā)射陰極） 固體表面施加強(qiáng)電場 削弱勢壘 體內(nèi)部分電子 通過 隧道效應(yīng) 進(jìn)入真空 量子隧穿示意圖 102e x p ( 2 ) e x p ( 2 ( ) )aP k a m V E? ? ? ? ?0VVao xI II III 陰極發(fā)射電子（第二種方式） CRT （ Cathode Ray Tube） 和 FED（ Field Emission Display ） 陰極的應(yīng)用舉例 陰極射線管（ CRT） CRT （ Cathode Ray Tube） 和 FED（ Field Emission Display ） 索尼 2021 被視為繼液晶、等離子、 OLED之后的第四大平板顯示技術(shù) 場致發(fā)射顯示器（ FED） Mo SiO2 Glass Mo Si 場發(fā)射陣列制作過程 金屬或半導(dǎo)體受光照時，如果入射的光子能量 hν 足夠大，它和物質(zhì)中的電子相互作用，使電子從材料表面逸出的現(xiàn)象，也稱為外光電效應(yīng)。 ν0： 產(chǎn)生光電發(fā)射的極限頻率，頻率閾值。要用紅外光（ λ）發(fā)射電子，必須尋求低于（？）的低能閾值材料。 金屬： 半導(dǎo)體： 0?AE 0?AE常規(guī)光電陰極 負(fù)電子親和勢陰極 半導(dǎo)體材料廣泛用作光電陰極 光照靈敏度 色光靈敏度 光譜靈敏度 靈敏度 色溫 2856K的鎢絲燈 (1)光照靈敏度
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