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2025-04-28 22:01本頁(yè)面
【正文】 管，高靈敏度電視攝像管，圖像倍增管等 (2) 光電導(dǎo) 材料 受光照射電導(dǎo)急劇上升的現(xiàn)象被稱為光電導(dǎo)現(xiàn)象。具有此現(xiàn)象的材料稱為光電導(dǎo)材料。 ① 積分靈敏度：光電導(dǎo)材料的積分靈敏度是單位光入射能量產(chǎn)生的電導(dǎo)率的附加值的大小。 ② “ 紅限 ” 或長(zhǎng)波限：由于光電導(dǎo)不存在明顯的長(zhǎng)波限，所以規(guī)定光電導(dǎo)數(shù)值降到最大值一半的波長(zhǎng)為長(zhǎng)波限 “ 紅限 ” 。其代表產(chǎn)生光電導(dǎo)的波長(zhǎng)上限。 ③ 光譜靈敏度：用光譜曲線表示光譜靈敏度。 ④ 靈敏度表示能夠測(cè)出該材料光電導(dǎo)的最小光輻射量稱為靈敏度。 光電導(dǎo)材料分分為三類： 1)光電導(dǎo)半導(dǎo)體： 包括單體 (Ge,Si)，氧化物 (ZnO,PbO)，鎘化物 (CdS,CdSe,CdTe)，鉛化物 (PbS,PbSe,PbTe)，其它(Sd2S3,InSd)等； 2)光電導(dǎo)陶瓷： CdS陶瓷、 CdSe陶瓷等都是光電導(dǎo)陶瓷； 3)有機(jī)高分子光導(dǎo)體： 如聚氮乙烯咔唑和 2， 4， 7三硝基芴酮組成的傳荷配合物等屬此類； 除上面分類方法外，還可按用途分為遠(yuǎn)紅外區(qū)光導(dǎo)體，近紅外區(qū)光導(dǎo)體，可見(jiàn)區(qū)光導(dǎo)體， X射線光導(dǎo)體和電子射線光導(dǎo)體等。 光電導(dǎo)材料主要是應(yīng)用光生載流子產(chǎn)生光導(dǎo)效應(yīng)的原理，它常用作光探測(cè)的光敏感器件的材料。如作可見(jiàn)光、紅外光的半導(dǎo)體光電導(dǎo)型光敏元件的材料以及半導(dǎo)體光電二極管材料。 (3) 光電動(dòng)勢(shì) 材料 光照時(shí) pn結(jié)能夠吸收光子，由于光激發(fā)而使電子和空穴激發(fā)。又由于存在內(nèi)電場(chǎng)，因此受其作用，空穴將向 p區(qū)移動(dòng)而積累，電子向 n區(qū)移動(dòng)而積累。從而產(chǎn)生了時(shí)勢(shì)。 光電池中最活潑的領(lǐng)域是太陽(yáng)能電池，所用的材料主要有以下幾種： ① 硅太陽(yáng)能電池 硅太陽(yáng)能電池是半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池的一種，可分為單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池三種。 ② 薄膜太陽(yáng)能電池 這種電池的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕，可制成大面積膜而且還可以彎曲。缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，質(zhì)量不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率也不夠高。 ③ 陶瓷太陽(yáng)能電池 以硫化鎘為主，它的優(yōu)點(diǎn)是制備簡(jiǎn)單，成本低，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差。 材料 具有電光效應(yīng)的材料稱電光材料，按其特征可分為泡克耳斯材料與克爾材料兩種。 電光材料大部分是晶體，它們最重要的用途是用于制造光調(diào)制元件及用于光偏轉(zhuǎn)、可變諧振濾波和電場(chǎng)的測(cè)定等方面。 電光效應(yīng)是最重要的應(yīng)用是作電光快門(mén)，電子快門(mén)在激光技術(shù)中的重要應(yīng)用是作為激光器的 Q開(kāi)關(guān)，在激光通信、激光顯示、激光雷達(dá)以及高速攝影中， Q開(kāi)關(guān)等都有重要的應(yīng)用。 磁光材料 置于磁場(chǎng)中的物體，受磁場(chǎng)影響后其光學(xué)特性發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁光效應(yīng)。磁光效應(yīng)有磁光法拉第效應(yīng)、磁光克爾效應(yīng)等。 光材料的特點(diǎn)及種類 磁光材料是在可見(jiàn)和紅外波段有磁光效應(yīng)的光信息功能材料，它的選擇依賴于用途、所需波長(zhǎng)、可利用的磁場(chǎng)心臟各種物理性質(zhì)。磁光材料按其狀態(tài)可分為磁光晶體材料、磁光玻璃材料和磁光液體材料三種。 (1)磁光晶體材料： 磁光晶體材料是指在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，光學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化的晶體。一類是具有磁致旋光效應(yīng)的晶體；另一類是具有磁致雙折射效應(yīng)的晶體。 (2)磁光玻璃材料 ： 磁光玻璃是具有較強(qiáng)磁光效應(yīng)的玻璃，由基質(zhì)玻璃中摻入一定量的稀土旋光離子所制成。 (3)磁光液體材料： 有少數(shù)液體具有較為顯著的磁致雙折射效應(yīng)，如水、丙酮、氯仿、苯等 材料的應(yīng)用 具有磁光效應(yīng)的半導(dǎo)體材料主要是鍺、硅、硫化鉛、銻化銦及亞錫酸鎂等。 利用材料的磁光效應(yīng)可制成許多磁光器件如調(diào)制器、隔離器、旋轉(zhuǎn)器、環(huán)行器、相移器、鎖式開(kāi)關(guān)、 Q開(kāi)關(guān)等快速控制激光參數(shù)器件，也可用于激光雷達(dá)、測(cè)距、光通信、激光陀螺、紅外探測(cè)和激光放大器等系統(tǒng)的光路中。 聲光材料 當(dāng)聲波在介質(zhì)中通過(guò)時(shí)，由于光彈效應(yīng)，介質(zhì)的密度隨聲波振幅的強(qiáng)弱而產(chǎn)生相應(yīng)的周期性的疏密變化，它對(duì)光的作用猶如條紋光柵。此時(shí)光束若以適當(dāng)角度射入晶體內(nèi)即產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。這種聲致光衍射現(xiàn)象稱聲光效應(yīng)。具有聲光效應(yīng)的材料叫聲光材料。 聲光效應(yīng)有兩種表現(xiàn)形式：外加的超聲波頻率較高時(shí)產(chǎn)生布拉格反射；外加的超聲波頻率較低時(shí)產(chǎn)生拉曼 納斯衍射。 2. 聲 光材料種類 常用的聲光材料有晶體，玻璃和液體三大類。 (1)聲光晶體 ： 指具有聲光效應(yīng)的晶體。除滿足光學(xué)晶體的一般要求外，聲光晶體還應(yīng)具備品質(zhì)因素大、聲吸收系數(shù)低、聲速及其對(duì)溫度的變化小等特點(diǎn)。 (2)聲光 玻璃： 指能產(chǎn)生強(qiáng)的聲光互作用的玻璃。其性能要求是具有大的聲光互作用品質(zhì)因素，并有高的光學(xué)均勻性和低的光和聲損耗。聲光玻璃通常分為四類：熔石英、含重金屬離子玻璃、硫?qū)倩衔锊Ａ?、音質(zhì)半導(dǎo)體玻璃 (3)液態(tài) 材料： 主要是水和一些有機(jī)碘化物、有機(jī)溴化物 早期的聲光效應(yīng)僅用于物理性質(zhì)的測(cè)量。隨著激光和超聲波技術(shù)的發(fā)展，聲光材料在光電子學(xué)方面得到了廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。 聲光調(diào)制器：改變超聲波的強(qiáng)度便可改變經(jīng)聲光材料衍射的衍射光束強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)衍射光的強(qiáng)度調(diào)制。 聲光偏轉(zhuǎn)器：改變聲波的驅(qū)動(dòng)頻率，便可以改變衍射光束的方向，用這一原理可制成高速偏轉(zhuǎn)光束的聲光偏轉(zhuǎn)器。 聲光濾波器：聲光衍射原理在許多方面與透射型衍射光柵相似，而聲光光柵常數(shù)可以用電控改變，完全有可能制成電子調(diào)諧分光計(jì)。 作業(yè)： 1. 什么是紅外輻射材料？什么是透紅外材料？它們各自有什么特點(diǎn)？ 2. 什么是發(fā)光材料？發(fā)光機(jī)理是什么？ 3. 半導(dǎo)體有幾種分類方法，它們大致的分類引起結(jié)果是什么？ 4. 超導(dǎo)體有哪些物理性質(zhì)？有哪些臨界參數(shù)？它們有什么內(nèi)在聯(lián)系？ 5. 什么是光電效應(yīng)？電光效應(yīng)？光電材料有哪幾種？它們各自的原理是什么，有哪些應(yīng)用。 6. 通過(guò)能帶理進(jìn)一步了解導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機(jī)理。
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