3-3 光 电 导 探 测 器.pdfVIP

3.3 光  电 导 探 测 器（PC:Photoconductive）      光电导效应：某些物质吸收了光子的能量产生本征吸收或杂质吸收，从而改变了物质电导率 的现象称为物质的光电导效应。  光敏电阻：利用具有光电导效应的材料（如硅、锗等本征半导体与杂质半导体，硫化镉、硒 化镉、氧化铅等）可以制成电导随入射光强度变化器件，称为光电导器件或光敏电阻。  光敏电阻的优点：体积小，坚固耐用，价格低廉，光谱响应范围宽。    §3.3.1 光敏电阻的工作原理与结构    工作原理：在均匀的具有光电导效应的半导体材料的两端加上电极便构成光敏电阻。  当光敏电阻的两端加上适当的偏置电压Ubb ，即有电流Ip流过，可以检测到该电流。  电流的大小会随入射光强度的变化而变化。    光敏电阻的原理图  符号                没有光照时的电流密度：j σ E   d 0 没有光照时的电流：  σ VA VAq( n u + p u ) 0 0 n 0 p I j A σ EA   d d 0 L L A ：光电导体的横截面面积；  L：光电导体的长度  V ：加在光电导体间的电压  u ：电子的迁移率；u ：空穴的迁移率  n p q：电子的电量  在光辐射作用下，设每单位时间产生N个电子－空穴对，它们的寿命分别为τ 和τ ，那么由 n p 于光辐射增加的电子和空穴浓度分别为：  N ⋅τ N ⋅τ n p Δn   Δp   A ⋅L A ⋅L 材料的电导率的增加：Δσ＝q(Δn u + Δp u )  n p 光电导引起的光电流为：  σ VAq(Δnu +Δpu ) Δ VA I n p p L L   qNV (τnun +τpup ) L2   光敏电阻的基本结构