光电子发射探测器.ppt

4．光谱特性（图5－9和5－10）近红外远紫外可见光短波限－－窗口材料限制长波限－－阴极材料限制5.3光电倍增管的主要特性参数近红外光紫外光可见光对比光谱响应范围：PE探测器PV探测器紫外光可见光红外－－远红外光PC探测器紫外光可见光红外－－极远红外光5.3光电倍增管的主要特性参数4．光谱特性5．伏安特性阴极伏安特性阳极伏安特性：光电二极管伏安特性：恒流源－－计算和分析方法相同5.3光电倍增管的主要特性参数5．伏安特性阴极伏安特性阳极伏安特性：交流微变等效电路恒流源－－计算和分析方法相同5.3光电倍增管的主要特性参数6．时间特性5.3光电倍增管的主要特性参数三者分别对信号的响应产生什么影响？6．时间特性5.3光电倍增管的主要特性参数器件时间特性(单位：ns)结构上升时间渡越时间渡越时间散差直线聚焦型0.7～31.3～50.37～1.1环形聚焦型3.4313.6盒栅型～757～70～10百叶窗型～760～10外电路时间特性(单位：ns)6．时间特性5.3光电倍增管的主要特性参数当电路时间常数较大，倍增管的上限截止频率：倍增管的响应时间输出电路的时间常数9．噪声与噪声等效功率阳极（总的）散粒噪声的均方值：5.3光电倍增管的主要特性参数阳极散粒噪声=阴极散粒噪声+各级散粒噪声阴极散粒噪声对阳极的贡献：0102阳极散粒噪声=阴极散粒噪声+各级散粒噪声010203阴极散粒噪声对阳极的贡献：各级散粒噪声对阳极的贡献：5.3光电倍增管的主要特性参数阳极散粒噪声=阴极散粒噪声+各级散粒噪声阴极散粒噪声对阳极的贡献：阳极散粒噪声的均方值：物理意义：1.倍增起伏使阳极噪声增大K倍2.增大δ1,改善信噪比5.3光电倍增管的主要特性参数噪声增强因子1、常规光电阴极4．紫外光电阴极光电阴极只对所探测的紫外辐射信号灵敏，而对可见光无响应，这种阴极通常称为“日盲”型光电阴极。“日盲”型光电阴极实用的两种：碲化铯(CsTe)－－长波限为0.32μm碘化铯(Csl)－－长波限为0.2μm。响应范围(100—280nm)5.1光电阴极2.负电子亲和势阴极光电阴极电子亲和势EA真空能级与导带底能级之差称为电子亲和势电子亲和势越小，材料发射光电子的能力越强。真空能级低于导带底能级？？？NegativeElectronAffinity，简称NEA2.负电子亲和势阴极NegativeElectronAffinity，简称NEA5.1光电阴极电子亲和势EA真空能级与导带底能级之差称为电子亲和势负电子亲和势真空能级低于导带底能级发射光电子的能力更强NegativeElectronAffinity，简称NEA光电阴极1963年Simon提出了负电子亲和势（NEA）理论1965年和用铯激活砷化镓得到零电子亲和势光电阴极；研制出GaAs-Cs负电子亲和势光电阴极2.负电子亲和势阴极负电子亲和势材料结构、原理重掺杂的P型硅表面涂极薄的金属Cs，经过处理形成N型的Cs2O。2.负电子亲和势阴极以Si-Cs2O光电阴极为例2.负电子亲和势阴极P型Si的电子亲和势:N型Cs2O电子亲和势:EA1=E0-EC10EA2=E0-EC20体内：P型01表面：N型02表面电子，能级Ec103入射光子04体内电子，能级Ec105表面逸出电子E0-Ec1006体内有效电子亲和势:EAe=E0-EC1007负电子亲和势阴极体内：P型表面：N型2.负电子亲和势阴极负电子亲和势是指体内衬底材料的有效电子亲和势？？？经典发射体的电子亲和势仍是正的？？？EA1=E0-EC10EA2=E0-EC20EAe=E0-EC10NEA的最大优点：－－量子效率比常规发射体高得多光电发射过程分析：热电子－－受激电子能量超过导带底的电子冷电子－－能量恰好等于导带底的电子NEA量子效率比常规发射体高得多！2.负电子亲和势阴极NEA的优点：量子效率比常规发射体高得多1、量子效率高2、阈值波长延伸到红外区3、由于“冷”电子发射，能量分散小，在成象器件中分辨率极高4、暗电流极小5、延伸的光谱区内其灵敏度均匀式（5－2）与式（1－65）对比2.负电子亲和势阴极5.1光电阴极5.3光电倍增管的主要特性参数