光電檢測技術ppt課件-資料下載頁
2025-01-19 20:37本頁面
【正文】 為了實現(xiàn)均勻倍增 ， 襯底材料的摻雜濃度要均勻 ， 缺陷要少；同時在結構上采用保護環(huán) 。 保護環(huán)的作用是增加高阻區(qū)寬度 ， 減小表面漏電流 ， 避免邊緣過早擊穿 。 這種 APD有時也稱為保護環(huán)雪崩光電二極管 ， 記作 GAPD。 紫外光是頻率很高的電磁波 ， 由于半導體材料對電磁波的吸收與波的頻率有關 ， 頻率越高吸收越大 ， 所以大多數(shù)紫外光生載流子將產(chǎn)生在材料的表面附近 ， 還沒有到達結區(qū)就因密度太大而被復合掉 ， 響應率很低 。 研究和分析認為 ， 制造時采用淺 PN結和肖特基結的結構 ， 可以增強對藍、 紫波長光的吸收和響應率 。 、 紫增強型硅光電二極管 已經(jīng)研制的藍 、 紫光增強型硅光電二極管 ， 具有 PN結淺 、 電子擴散長度大和表面復合速率小等三方面的優(yōu)點 。 目前生產(chǎn)的系列紫外光電二極管的光譜范圍從 190～ 1100nm。 2． 肖特基結光電二極管 肖特基勢壘是由金屬與半導體接觸形成的 。 所以可以把肖特基勢壘光電二極管看作是一個結深為零 ， 表面覆蓋著薄而透明金屬膜的 PN結 。 既然結深為零 ， 因此能吸收入射光中相當一部份藍 、 紫光和幾乎所有的紫外線 ， 吸收后所激發(fā)的光生載流子在復合之前就會被強電場掃出 ， 這就提高了光生載流子的產(chǎn)生效率和收集效率 ， 改善了器件的短波響應率 。 一般利用金或鋁分別與 Si、 Ge、 GaAs、 GaAsP、 GaP等半導體材料接觸 ，制得各種肖特基結光電二極管 。 3． 5． 半導體色敏器件是根據(jù)人眼視覺的三色原理 ， 利用不同結深的光電二極管對各種波長的光譜響應率不同的現(xiàn)象制成的 。 1． 半導體色敏器件的工作原理 下圖半導體色敏器件的結構示意圖和等效電路 。 從圖可見 ， 它由在同一塊硅片上制造兩個深淺不同的 PN結構成 ， 其中 PD2為深結 ， 它對長波長的光響應率高； PD1為淺結 ， 它對波長短的光響應率高 。 又稱為雙結光電二極管 。 右下圖雙結光電二極管的光譜響應特性 。 結構示意圖 等效電路 光譜響應特性 深結 淺結 2． 雙結硅色敏器件的檢測電路 根據(jù)雙結光電二極管等效電路 ， 可以設計如下圖所示的信號處理電路 ， 圖中 PD PD2為兩個深淺不同的硅 PN結 ， 最后得到不同顏色的輸出電壓值： 121212120 )l g ()lg(l g RRIIVRRIIVVscscascsca ???等效電路 信號處理電路 167。 36 結型光電器件的應用實例 光電耦合器件 光電耦合器件是發(fā)光器件與接收器件組合的一種元件 。 發(fā)光器件常采用發(fā)光二極管；接收器件常用光電二極管 、 光電三極管及光集成電路等 。 它以光作媒介把輸入端的電信號耦合到輸出端 ， 因此也稱為光電耦合器 。 發(fā)光二極管 、 光電二極管 、 光電三極管等都是結型光電器件 ， 所以它們的組合也是結型光電器件的典型應用 。 光電耦合器件具有體積小 、 壽命長 、 無觸點 、 抗干擾能力強 、 輸出和輸入之間隔離 、 可單向傳輸信號等特點 。 2． 光傳感器 按結構的不同，光傳感器可分為透過型和反射型兩種。透過型光傳感器又稱光斷續(xù)器，它是將保持一定距離的發(fā)光器件和光接收器件相對組裝而成，如下圖所示 光電耦合件的電路包括驅動和輸出兩部分 若發(fā)光器件和光接收器件以某一交叉角度 安放在同一方向則組成反射型光傳感器。 發(fā)光二極管的驅動電路 光電耦合器件的幾種輸出電路
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1