第二章光電檢測(cè)器件工作原理及特性(文件)
【正文】 室溫下工作，無需致冷， 體積小，重量輕，堅(jiān)固。 對(duì)半導(dǎo)體材料， R與 T具有指數(shù)關(guān)系，則 α T=B/T2。 當(dāng)有光照結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生溫度變化就會(huì)產(chǎn)生溫差電現(xiàn)象。 熱電檢測(cè)器件 熱釋電檢測(cè)器（熱釋電效應(yīng)） 熱敏電阻（輻射熱計(jì)效應(yīng)） 熱電偶和熱電堆（溫差電效應(yīng)） 一、分類 光子檢測(cè)器件 電真空或光電發(fā)射型檢測(cè)器件 固體或半導(dǎo)體光電檢測(cè)器件 光電管 光電倍增管 光導(dǎo)型：光敏電阻 光伏型： 光電池 光電二、三極管 光子檢測(cè)器件（即通常意義上的光電檢測(cè)器件）分類： 熱敏檢測(cè)器件的特點(diǎn)： 響應(yīng)波長無選擇性。存在截止波長。 光譜響應(yīng)度 S(λ ) 光譜響應(yīng)度： S(λ )=Vo/Φ(λ ) (V/W) S(λ )=Io/Φ(λ ) (A/W) Φ (λ )為入射的單色輻射通量或光通量。 當(dāng) 一個(gè)輻射脈沖照射光電檢測(cè)器時(shí)，如果這個(gè)脈沖上升和下降時(shí)間很短，則光電檢測(cè)器由于惰性而有延遲。其時(shí)間平均值為零，但均方根不等于零，即存在瞬時(shí)電流擾動(dòng)。 散粒噪聲： 或稱散彈噪聲，即穿越勢(shì)壘的載流子的隨機(jī)漲落（統(tǒng)計(jì)起伏）所造成的噪聲。但性能不一定就好，對(duì)兩種光電器件只有在相同信號(hào)輻射功率相同情況下才能比較。還隨偏置、輻射調(diào)制及調(diào)制頻率等條件的變化而變化。 又如 InSb（銻化銦）器件，工作溫度在 300K，長波限為 ，峰值波長在 6um，工作溫度為 77K時(shí)，長波限為，峰值波長為 5um，變化明顯。 光 電檢測(cè)器工作溫度不同，工作性能將會(huì)有所變化。光電檢測(cè)器件的響應(yīng)度是常數(shù)的范圍稱為線性區(qū)。它是在負(fù)載電阻 RL上產(chǎn)生的信號(hào)功率與噪聲功率比。熱噪聲是由載流子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的。 利用時(shí)間常數(shù)可得到頻率響應(yīng)關(guān)系： S(f)=S0/[1+(2πfτ)2]1/2 S0為頻率是零時(shí)的響應(yīng)度； τ 為時(shí)間常數(shù)。 響應(yīng)時(shí)間 τ ： 響 應(yīng)時(shí)間是描述光電檢測(cè)器對(duì)入射輻射響應(yīng)快慢的參數(shù)。一般為納秒到幾百微秒 二、特性參數(shù) 響應(yīng)度（或稱靈敏度） S 電壓響應(yīng)度： SV=Vo/Pi 電流響應(yīng)度： SI=Io/Pi 其中： Vo和 Io分別為光電檢測(cè)器輸出電壓和輸出電流。 響應(yīng)慢。 吸（放）熱速率： dθ p/dt=π I， π 稱為帖耳帖系數(shù) x y T1 T2 1 2 導(dǎo)體 a 導(dǎo)體 b 光電檢測(cè)器件的特性參數(shù) 光電檢測(cè)器件利用特質(zhì)的光電效應(yīng)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，它的性能對(duì)光電檢測(cè)系統(tǒng)影響很大。 B為常數(shù)，典型值 3000K。由溫度引起電阻率變化。 Tc P T O Tc P
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