zm20xx光電導探測器-wenkub
2023-05-11 13:11:02 本頁面
【正文】 致。光敏電阻的基本特性參數(shù)包含光電導特性、時間響應、光譜響應、伏安特性與噪聲特性等。 ? 導體吸收光子而產生的光電效應，只限于光照表面薄層，雖然產生的載流子也有少數(shù)擴散到內部去，但擴散深度有限，因此光電導體一般都做成薄層。 7電阻引線 。 3金屬外殼 。 二 . 光敏電阻的基本結構 光敏面作成蛇形，電極是在一定的掩模下向光電導薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。這就相當放大了初始的光生電流。光敏電阻工作原理 光敏電阻演示 當光敏電阻受到光照時，光生電子 —空穴對增加，阻值減小，電流增大。 光敏電阻的工作原理和結構 光敏電阻的特性參數(shù) 光敏電阻的變換電路 常用光敏電阻 小結 應用實例 光敏電阻的工作原理和結構 圖示為光敏電阻的原理與器件符號圖。 光電導探測器 (PCPhotoconductive) 某些物質吸收了光子的能量產生本征吸收或雜質吸收 ， 從而改變了物質電導率的現(xiàn)象稱為物質的光電導效應 。在均勻的具有光電導效應的半導體材料的兩端加上電極便構成光敏電阻。 暗電流（越小越好） 光電導增益參見書上推導過程p173－ p175 pheMI P???dAnLVM???? 020 ??M1的理解 光電導內增益 說明載流子已經渡越完畢，但載流子的平均壽命還未中止。 dAnLVM???? 020 ?? 如何提高 M 光電導內增益 ?選用平均壽命長、遷移率大的半導體材料； ?減少電極間距離； ?加大偏壓 dAnLVM???? 020 ??參數(shù)選擇合適時， M值可達 102量級 光敏電阻 分類 本征型 摻雜型 入射光子的能量大于或等于半導體的禁帶寬度時能激發(fā)電子－空穴對 Ec Ev Eg 入射光子的能量大于或等于雜質電離能時就能激發(fā)電子空穴對 Ec Ev ?Eg )(12400 nmEEhcgg???)(12400 nmEEhcgg ?????常用于可見光波段測試 常用于紅外波段甚至遠紅外測試 （非本征） 光電導器件材料 禁帶寬度 （ eV） 光譜響應范圍 （ nm） 峰值波長（ nm） 硫化鎘（ CdS） 400～ 800 515～ 550 硒化鎘（ CdSe） 680～ 750 720～ 730 硫化鉛（ PbS） 500～ 3000 2022 碲化鉛（ PbTe） 600～ 4500 2200 硒化鉛（ PbSe） 700～ 5800 4000 硅（ Si） 450～ 1100 850 鍺（ Ge） 550～ 1800 1540 銻化銦（ InSb） 600～ 7000 5500 砷化銦（ InAs） 1000～ 4000 3500 常用光電導材料 每一種半導體或絕緣體都有一定的光電導效應，但只有其中一部分材料經過特殊處理，摻進適當雜質，才有明顯的光電導效應。這種梳狀電極可以保證有較大的受光表面，也可以減小電極之間距離，從而減小極間電子渡越時間，提高靈敏度。 4電極 。 RG 1 2 3 4 5 6 7 (a)結構 (b)電極 (c)符號 CdS光敏電阻的結構和符號 （ a）梳狀結構：梳形電極間距很小，之間為光敏電阻材料，靈敏度高。 ? 靈敏度易受濕度的影響，因此要將導光電導體嚴密封裝在玻璃殼體中。 一、 光譜響應率 光譜響應率表示在某一特定波長下，輸出光電流 (或電壓 )與入射輻射能量之比 光譜響應率為 dpheheMI????????? 0)()()( ??????由 pheMIP ???dAnLVM???? 020 ??和 多用相對靈敏度曲線表示。如直接使用，與人的視覺還有一定的差距，所以必須 加濾光片進行修正 ，使其特性曲線與V(λ)曲線完全符合，這樣即可得到與人眼視覺相同的效果。 20)()(LUheI np?????? ???EUSUgI gpp ??gp：光敏電阻的光電導 Sg：單位電場下的光電導靈敏度 E：光敏電阻的照度 五、 光電（照）特性和 ?值 光電 （照） 特性：光電流與入射輻射的關系 1. 弱光照射時：光電流與光通量（照度）成正比，即保持線性關系 EUSUgI gpp ??2. 強光照射時， 光電流與光通量（照度）成非線性。其中 (a)為 線性 直角坐標系中 電阻－照度曲線 ，而 (b)為 對數(shù) 直角坐標系下的 電阻－照度曲線 。前歷效應有 暗態(tài)前歷與 亮態(tài)前歷 之分。一般，工作電壓越低，光照度越低，則暗態(tài)前歷效應就越重。 右圖所示為典型 CdS（實線）與 CdSe（虛線）光敏電阻在不同照度下的溫度特性曲線。 隨著溫度的升高 ， 其暗電阻和靈敏度下降 ， 光譜特性曲線的峰值向波長短的方向移動 。 20 40 60 80 100 0 λ/μm I/mA +20 186。 Si中不同摻雜濃度條件下費米能級與溫度的關系 八 . 響應時間和頻率響應 光敏電阻的響應時間 （ 又稱為慣性 ） 比其他光電器件要差些 （ 慣性要大 ） ， 頻率響應要低些 ， 而且具有特殊性 。下面分別討論 。由此可見，要達到穩(wěn)定輸出，頻率響應不會超過 10kHz，一般為 1kHz。 ?gSG ?設入射于光敏電阻的輻射為調制輻射正弦， tt m ?s i n)( 0 ?????RL Rd ~ ip Cd VL 等效微變電路 基本偏置電路 V二、基本偏置的動態(tài)設計 BVOtVSti mBgp ?s i n)( ??輸出的交流部分電流 LddLLdLddmBgLddmBgL RRRRRRRRCtVSRRCtVStV????
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