第二章光電檢測器件工作原理及特性(更新版)
【正文】 其中： Vo和 Io分別為光電檢測器輸出電壓和輸出電流。 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 光電檢測器件的特性參數(shù) 光電檢測器件利用特質(zhì)的光電效應(yīng)把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的器件，它的性能對光電檢測系統(tǒng)影響很大。由溫度引起電阻率變化。 + + + + + + _ _ _ _ _ _ P(T 1) P(T 2) + + + + + + _ _ _ j 工作溫度 T1（左）和工作溫度 T2T1（右） 極化晶體表面束縛電荷，被周圍自由電荷不斷中和，表面無凈電荷。 物理本質(zhì)： PN結(jié)內(nèi)建電場使得載流子（電子和空穴）的擴(kuò)散和漂移運(yùn)動達(dá)到了動態(tài)的平衡，在光子能量大于禁帶寬度的光照的作用下，激光出的電子空穴對打破原有平衡，靠近結(jié)區(qū)電子和空穴分別向 N區(qū)和 P區(qū)移動，形成光電流，同時形成載流子的積累，內(nèi)建電場減小，相當(dāng)于在 PN加了一個正向電壓。 雜質(zhì)光電導(dǎo)效應(yīng)： 雜質(zhì)半導(dǎo)體 常 用光電導(dǎo)材料：硅 Si、鍺 Ge及摻雜的半導(dǎo)體材料，以及一些有機(jī)物。 光電導(dǎo)效應(yīng)是非平衡載流子效應(yīng)，因此存在一定的弛豫現(xiàn)象，即光電導(dǎo)材料從光照開始到獲得穩(wěn)定的光電流需要一定的時間。是光電導(dǎo)器件工作的基礎(chǔ)。 ) 包括： 本征和非本征兩種，對應(yīng)本征和雜質(zhì)半導(dǎo)體材料。 光電導(dǎo)增益 光 電導(dǎo)增益是表征光電導(dǎo)器件特性的一個重要參數(shù)，表示長度為 L的光電導(dǎo)體在兩端加上電壓 U后，由光照產(chǎn)生的光生載流子在電場作用下形成的 外電流 與光生載流子在內(nèi)部形成的光電流 之比。用 EI表示雜質(zhì)半導(dǎo)體的電離能，則截止波長： λ 0=hc/EI。 PN結(jié)短路， V=0，求得短路電流即光電流： Isc=Ip=qη /hν =P 沒有光照時， Ip=0，外加正向電壓為 V時，有 I+=Is[exp(qV/kT)1] 注意：光 伏效應(yīng)與光照相聯(lián)系的是少數(shù)載流子的行為，少數(shù)載流子的壽命通常很短。 ?熱釋電現(xiàn)象中：溫度對自發(fā)極化強(qiáng)度的影響。說明溫度越高，電阻溫度系數(shù)越小。對各種波長具有相同的敏感性。 積分響應(yīng)度 S： 表示檢測器對各種波長的輻射光連續(xù)輻射通量的反應(yīng)程度，光電檢測器件輸出的電流或電壓與入射光通量之比。這個均方根電壓（或電流）即為噪聲電壓（流）。 線性度（非線性誤差 δ ）： 線性度是描述光電檢測器輸出信號與輸入信號保持線性關(guān)系的，即在規(guī)定范圍內(nèi)，光電檢測器的輸出電量正比于輸入光量的性能。 對于熱電檢測器，環(huán)境檢測工作溫度變化會使 響應(yīng)度和 熱噪聲 發(fā)生變化，
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1