光电检测刘华锋班lecture3.PDF

第一章 光电检测基础 问题：如何度量光的特性呢？ 某液晶显示器的参数： 对比度：350:1 亮度：250cd/m2 ?什么意义 响应时间1ms 分辨率1024*768 可视角度-170°- 170° 40 瓦的白炽灯泡的光通量为340流明（lm）? 40 瓦的日光灯的光通量为1100流明（lm）? 问题 各种环境照度值： 黑夜：0.001—0.02 ；月夜：0.02—0.3 ；阴 天室内：5—50 ；阴天室外：50—500 ；晴 天室内：100—1000；阅读书刊时所需的照 度：50—60 ；家用摄像机标准照度：1400。 某激光器的功率是5mW 上述参数代表什么意思？ What is the leading cause of death in children under 5? Acute respiratory infections caused by burning fuels 2017/3/19 2017/3/19 能带理论 原子物理指出，自由原子中的电子具有的能量 状态不是任意的，电子只能存在在一定的能级上。 能级通常用能带图表示，能带分为价带、禁带和导 带。 对于绝缘体、半导体和金属，能级差别只 是禁带宽度(带隙能量Eg)不同。 2017/3/19 能带理论 在纯半导体材料中掺入不同杂质生成P型和N型半 导体。掺入杂质后，在原先的满带和导带之间产生 一些孤立的附加级。 半导体材料的能带图 附加能级的位置则决定于杂质原子的性质: 在4价硅中掺入少量5价的磷，则构成N型半导体； 2017/3/19 在4价硅中掺入少量3价的硼，则构成P型半导体。 • P型半导体和N型半导体相结合——PN结 • PN结是构造半导体器件的基本单元。其 中，最简单的晶体二极管就是由PN结构 成的。 P N 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成 N型半导体和P型半导体。此时将在N型半导体和P型半导体的 结合面上形成如下物理过程: 因浓度差  多子的扩散运动由杂质离子形成空间电荷区  空间电荷区形成内电场   内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散 PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有 较大的正向扩散电流；PN结加反向电压时， 呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。 即 PN结具有单向导电特性。 关键在于耗尽层的存在 PN结的伏安特性 I UD 伏安特性方程 UT I I D I S (e 1) D U U BR B 加正向电压时，U 只要大于