傳感器技術及其應用(3)-文庫吧資料
2024-10-25 10:44本頁面
【正文】 器件類型不同所用標準輻射源也不同 。 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 29 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 圖 不同敏感材料的光譜特性曲線 Z n S C d S Si Ge P b S P b T e P b S e1 0 08060402000 . 3 0 . 5 1 . 0 2 . 0 1 0 . 05 . 0Sr / %? / ?? m? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 30 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 ? 積分靈敏度 S ? 光電器件對連續(xù)輻射通量的反應程度稱為積分靈敏度 。 ? 光電器件的 S(λ)隨波長 λ而變化 ,且在某個波長 λm處有最大值 S(λm)。 從材料的光譜特性曲線可以判斷哪種輻射源與哪種光電器件配合使用 ,可以獲得較高的靈敏度 。 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 27 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 ? 相對光譜靈敏度 Sr(λ) ? 光譜靈敏度與最大光譜靈敏度之比稱為相對光譜靈敏度 ,即 ()()()r mSSS????式中 ,Sr(λ)是一無量綱函數(shù) ,也稱光譜特性 。 接收器對不同波長光 (電磁輻射 )的反應程度稱為光譜響應或光譜靈敏度 。 因此 ,在測定靈敏度時規(guī)定光源是色溫度為 2856K的標準鎢絲燈 。 目前對可見光波段的傳感器也用輻射靈敏度表示。 對可見光常用的有流明靈敏度和勒克斯靈敏度 。 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 23 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 光傳感器的特性表示法 ? 靈敏度 ? 光電器件對輻射通量的反應稱為靈敏度 ,也稱為響應 。cm2。由于光的吸收作用 ,從 x到 x+dx間光強減弱了 dΦ,則吸收系數(shù) α的定義為 ddx????? 它的量綱是長度的倒數(shù) cm1。 下面定量討論某一種光波長在硅中傳播的平均深度 ,為設計和制造光電三極管和二極管 ,提供理論依據(jù) 。 半導體材料通常能強烈地吸收光能 ,對光的吸收作用常用吸收系數(shù)來描述 。 當光照射到 PN結上時 ,由于光生伏特效應產生的短路電流 I0與光電導效應()式相類似 ,即 0PIehc???? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 17 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 圖 PN結的電壓電流特性 飽 和 電 流IsI( 1 )( 2 ) 光 入 射 后U開 路 光 電 勢 U0短 路 光 電 流 I0 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 18 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 ? 這個電流與 ()式所示電流方向相反 ,所以流經結點的電流是二者之差 ,即 0(e x p 1 )seUI I IkT? ? ? 由此可見 ,當有光照射時 ,電壓 電流特性向下方平行 移動 ,如圖 (2)所示 。 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 15 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 圖 PN結產生光生伏特效應 ＋＋＋－－－P N＋－光＋ －光 生 電 子 — 空 穴 對? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 16 Anhui Science and Technology University 理學院 單擊此處編輯母版標題樣式 ? PN結用作整流時 ,其電壓 —電流特性如圖 (1)所示 。若在 N型硅片摻入 P型雜質可形成一 PN結 ,如圖 。 可以看出 ,i0在波長決定之后與 P成正比 ,在 ηP一定時 ,與光波長 λ成正比 。當光電導元件在一定強度的光的連續(xù)照射下 ,元件達到平衡狀態(tài)時 ,輸出的短路電流密度為 0 2cceP Uid h c? ? ? ??() 式中 ,η為內光量子效率 (為光強生成的載流子數(shù)與入射光子數(shù)之比 ),μc為多數(shù)載流子的遷移率 ,τc為多數(shù)載流子壽命 ,d為兩電極間距 。 圖 能帶圖 導 帶禁 帶價 帶Eg? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 12 Anhui Science and Technology
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1