- 1、本文档共38页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
华科光探复习总结.
入射光辐射直接与光电材料中的电子相互作用,改变电子的能量状态,从而引起各种电学参量的变化,称为光电效应。(光谱响应有选择性)分为内光电效应和外光电效应。内光电效应:被光激发所产生的的载流子(自由电子或空穴)仍在物质内部运动,使物质的电学性质发生改变的现象。外光电效应:被光激发产生的电子逸出物质表面,形成真空中的电子的现象光电效应包括光电导效应、光伏效应、光电子发射效应(外光电效应)、光子牵引效应和光电磁效应。光电导效应:当半导体材料受光照时,对光子的吸收引起载流子浓度的变化,导致材料电导率变化。分为本征光电导效应和非本征光电导效应。本征光电导效应:非本征(杂质)光电导效应:光伏效应:PN结受到光照时,PN结的两端产生电势差。外光电效应:光电子发射效应:金属或金属半导体受到光照时,电子从材料表面逸出。热电效应:入射光和材料的晶格相互作用,晶格吸收光能而增加振动能量,引起材料的温度上升,从而使材料的电学参量发生变化。特点是频谱范围宽,无选择性。热电效应包括电阻温度效应(物体吸收光辐射后温度升高导致电阻发生改变)和温差电效应(第一效应:塞贝克效应:两种不同的导体或半导体组成闭合回路,两节点的温度不同,产生了温差电动势,闭合回路中产生连续电流)和热释电效应(热电晶体材料受光照射温度升高,在晶体的特定方向上由于自发极化随温度变化而引起表面电荷的变化)。1、光谱效率函数,光谱光视效能km 2、普朗克定律(普朗克辐射公式)。描述黑体光谱辐射出度与波长、绝对温度之间的关系:3、求黑体的总辐射出度,即斯蒂芬-波尔滋蔓定律:4、韦恩位移定律:黑体最大光谱辐射出度的峰值波长与绝对温度之间的关系:μm光电探测器的性能参数(普遍而言)有关响应方面的性能参数(又叫灵敏度):灵敏度分为光谱灵敏度和积分灵敏度光谱灵敏度:探测器在波长尼姆达的单色光照射下,输出的电压或光电流与入射的单色辐射通量之比。(又叫单色响应率)电压响应率:、电流响应率。积分灵敏度(积分响应率):探测器的输出电压U或光电流I与入射的辐射通量(或辐射照度E)之比。频率响应率。响应时间和上限频率:光电探测器产生电信号达到稳定值需要一定的时间,光照停止后,信号完全消失也需要一定时间,信号产生和消失的这种滞后称为探测器的惰性,用响应时间来表示这个惰性的大小。当灵敏度下降到零频是的0.707倍时,fhc=1除以(2pie响应时间),量子效率:表征光电转换规律,某一特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射光子数之比。有关噪声方面的参数:热噪声、散粒噪声、产生-复合噪声、1/f噪声、温度噪声信噪比:噪声等效功率NEP:探测率D和比探测率D*、光电子发射探测器(利用外光电效应)光电倍增管的组成:光窗、光电阴极、电子光学系统、电子倍增极。工作原理:入射光透过光窗照射到光电阴极,光电阴极发射出光电子,光电子经电子光学系统加速,聚焦到倍增极上,倍增极将发射出比入射电子更多的二次电子,电子经n级倍增极倍增,形成放大的阳极电流,在负载R上产生放大的信号电压输出。(电流增益可达10^5~10^7)光电倍增管外部电路的设计及使用(分为高压供电电路和信号输出电路)高压供电电路的设计应合理选择电阻链和高压电源,以达到极间电压的稳定性要求。信号输出电路采用运算放大器完成电流电压变换,可获得好的信噪比和线性度。光电发射器件的特点:使用波段、有着更高的内增益(与电子光学系统的收集率、各级倍增极的电子收集率和二次电子发射系数有关),电流增益最高可达10^7、灵敏度高(用阴极灵敏度SK和阳极灵敏度SA表示,还细分光谱灵敏度和积分灵敏度)、低噪声(主要是散粒噪声)、高响应速度、工作电压高(正负电压使用特点)、体积大,使用中受一定限制、它的暗电流比APD一两个数量级,所以更适合弱光探测。5、与apd相比:1、更高的内增益和比探测率,电流增益最高可达10七次方。暗电流比apd小一两个数量级,通常更适于弱光检测。他在0.8-1.1μm的近红外光谱区,其量子效率低于apd,所以在这段光谱内,apd有更好的响应速度。他的体积大,工作电压高,使用受一定的限制。光电导探测器(PC)(1)器件工作原理:光电导效应:半导体材料受光照,对光子的吸收引起载流子浓度的变化,导致电导率的变化。本征半导体的响应与光生载流子成正比,当光照到探测器上,光生载流子数增加,载流子浓度增加,产生复合的载流子数也增多,一段时间后,产生和复合达到动态平衡,载流子浓度达到稳定值。同样,光照消失后光生载流子消失也需要一段时间。光电导的响应时间等于载流子寿命且为常数,弱光照条件下的光电导称为线性光电导。在均匀的光电导提两端加上电极后就构成光电导探测器,两电极加上一定电压,当光照照射光电导体时,光生载流子在外加电场的作用下沿一定方向运动,在电路中产生电流。光电导增益M与器件的
文档评论(0)