《zm光電導(dǎo)探測(cè)器》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 不同摻雜濃度條件下費(fèi)米能級(jí)與溫度的關(guān)系 八 . 響應(yīng)時(shí)間和頻率響應(yīng) 光敏電阻的響應(yīng)時(shí)間 （ 又稱為慣性 ） 比其他光電器件要差 （ 慣性要大 ） 些 ， 頻率響應(yīng)要低些 ， 而且具有特殊性 。C 20 40 60 80 100 0 λ/μm I/mA +20 186。 硫化鎘的光電流 I和溫度 T的關(guān)系如圖所示 。 ?光敏電阻在某一光照下的阻值，稱為該光照下的亮電阻。 硫化鎘光敏電阻亮態(tài)前歷效應(yīng)曲線 七、溫度特性 光敏電阻的溫度特性很復(fù)雜，在一定的照度下，亮電阻的溫度系數(shù) α有正有負(fù) )( 12112TTRRR????R R2分別為與溫度 T T2相對(duì)應(yīng)的亮電阻。 其效應(yīng)曲線如下圖所示。 六、 前歷效應(yīng) 前歷效應(yīng) 是指光敏電阻的時(shí)間特性與工作前 “ 歷史 ” 有關(guān)的一種現(xiàn)象。 圖中的虛線為額定功耗線。 γ值為對(duì)數(shù)坐標(biāo)下特性曲線的斜率。 在通常的照度范圍內(nèi) (101~104lx)， ?的值接近于 1 考慮到光敏電阻的暗電流，流過光敏電阻的電流為 VgEVSVgVgIII dgdpDp ?????? γ 與材料和入射光強(qiáng)弱有關(guān)，對(duì)于硫化鎘光電導(dǎo)體，在弱光照下 γ ＝ 1，在強(qiáng)光照下 γ ＝ 1/2，一般 γ ＝ ～ 1。 二、 光譜特性 在紅外區(qū)靈敏的幾種光敏電阻的光譜特性曲線 三 . 噪聲特性 光敏電阻的主要噪聲有熱噪聲、產(chǎn)生復(fù)合和低頻噪聲 (或稱 1/f噪聲 )。 在可見光區(qū)靈敏的幾種光敏電阻的光譜特性曲線 1硫化鎘單晶 2硫化鎘多晶 3硒化鎘多晶 4硫化鎘與硒化鎘混合多晶 由圖可見，硫化鎘單晶、硫化鎘與硒化鎘混合多晶，硫化鎘多晶、硒化鎘多晶等幾種光敏電阻的光譜特性曲線覆蓋了整個(gè)可見光區(qū)，峰值波長(zhǎng)在 515～ 600nm之間。 ? 靈敏度易受濕度的影響，因此要將導(dǎo)光電導(dǎo)體嚴(yán)密封裝在玻璃殼體中。 RG 1 2 3 4 5 6 7 (a)結(jié)構(gòu) (b)電極 (c)符號(hào) CdS光敏電阻的結(jié)構(gòu)和符號(hào) （ a）梳狀結(jié)構(gòu)：梳形電極間距很小，之間為光敏電阻材料，靈敏度高。 4電極 。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(shí)間，提高靈敏度。 dAnLVM???? 020 ?? 如何提高 M 光電導(dǎo)內(nèi)增益 ?選用平均壽命長(zhǎng)、遷移率大的半導(dǎo)體材料； ?減少電極間距離； ?加大偏壓 dAnLVM???? 020 ??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(dǎo)體的禁帶寬度時(shí)能激發(fā)電子－空穴對(duì) Ec Ev Eg 入射光子的能量大于或等于雜質(zhì)電離能時(shí)就能激發(fā)電子空穴對(duì) Ec Ev ?Eg )(12400 nmEEhcgg???)(12400 nmEEhcgg ?????常用于可見光波段測(cè)試 常用于紅外波段甚至遠(yuǎn)紅外測(cè)試 光電導(dǎo)器件材料 禁帶寬度 （ eV） 光譜響應(yīng)范圍 （ nm） 峰值波長(zhǎng) （ 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(dǎo)材料 每一種半導(dǎo)體或絕緣體都有一定的光電導(dǎo)效應(yīng)，但只有其中一部分材料經(jīng)過特殊處理，摻進(jìn)適當(dāng)雜質(zhì)，才有明顯的光電導(dǎo)效應(yīng)。 暗電流（越小越好） 光電導(dǎo)增益參見書上推導(dǎo)過程p173－ p175 pheMI P?? ??dAnLVM???? 020 ??M1的理解 光電導(dǎo)內(nèi)增益 說(shuō)明載流子已經(jīng)渡越完畢，但載流子的平均壽命還未中止。 光敏電阻的工作原理和結(jié)構(gòu) 圖所示為光敏電阻的原理圖與光敏電阻的符號(hào)，在均勻的具有光電導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體材料的兩端加上電極便構(gòu)成光敏電阻。 所測(cè)的光強(qiáng)范圍寬，即可對(duì)強(qiáng)光響應(yīng)，也可對(duì)弱光響應(yīng)。 最典型的光電導(dǎo)器件是光敏電阻 。 利用具有光電導(dǎo)效應(yīng)的材料 （ 如硅 、 鍺等本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體 ， 硫化鎘 、 硒化鎘 、 氧化鉛等 ）可以制成電導(dǎo)隨入射光度量變化器件 ， 稱為光電導(dǎo)器件 。 根據(jù)光電導(dǎo)材料的不同，有的在可見光區(qū)靈敏，有的靈敏區(qū)可達(dá)紅外區(qū)或遠(yuǎn)紅外區(qū)。 光敏電阻的不足之處 ： 強(qiáng)光照射下線性較差，頻率特性也較差。光敏電阻工作原理 光敏電阻演示 當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，光生電子 —空穴對(duì)增加，阻值減小，電流增大。這就相當(dāng)放大了初始
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