PN結(jié)加正向電壓時(shí)，產(chǎn)生多子電流，與光生電流方向相反，并且電流比光生電流大得多，此時(shí)無法作為光探測(cè)器。PN結(jié)處于反向偏壓狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的光電子會(huì)被反向偏壓迅速通過電場(chǎng)與電極收集，產(chǎn)生反向光電流，通過檢測(cè)光電流大小即可得到光功率強(qiáng)度。處于零偏壓的PN結(jié)可作為光電池使用。一個(gè)大面積的PN結(jié)，做好上下極的接觸引線便構(gòu)成一個(gè)光電池。一般光敏面做成梳齒狀，可以減小光生載流子的復(fù)合以提高能量轉(zhuǎn)換效率，減小串聯(lián)電阻。對(duì)于光電池，負(fù)載電阻較大時(shí)，輸出線性較差，可獲得較大的輸出電壓，對(duì)于不同的入射光強(qiáng)，也會(huì)具有不同的最大輸入功率，往往采用多個(gè)光電池的串-并聯(lián)組合運(yùn)用。光電探測(cè)器能把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。石巖小尺寸光電探測(cè)器應(yīng)用

1873年，英國(guó)W.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng)，但是這種效應(yīng)長(zhǎng)期處于探索研究階段，未獲實(shí)際應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測(cè)器都已投入使用。60年代初，中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導(dǎo)探測(cè)器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（鍺摻金）和Ge:Hg光電導(dǎo)探測(cè)器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進(jìn)展。在60年代初以前還沒有研制出適用的窄禁帶寬度的半導(dǎo)體材料，因而人們利用非本征光電導(dǎo)效應(yīng)。Ge、Si等材料的禁帶中存在各種深度的雜質(zhì)能級(jí)，照射的光子能量只要等于或大于雜質(zhì)能級(jí)的離化能，就能夠產(chǎn)生光生自由電子或自由空穴。非本征光電導(dǎo)體的響應(yīng)長(zhǎng)波限λ由下式求得λc=1.24/Ei式中Ei表示雜質(zhì)能級(jí)的離化能。飛博光電30G PIN光電探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)APD雪崩二極管在很多地方使用于雷達(dá)、通信、遙控、遙測(cè)、儀器儀表中。

光電導(dǎo)探測(cè)器主要是通過電陰值的變化來檢測(cè)，以下我將以光敏電阻為例介紹其工作原理。光敏電阻又稱光導(dǎo)管,它沒有極性,純粹是一個(gè)電阻器件,使用時(shí)既可加直流電壓,也可以加交流電壓。無光照時(shí),光敏電阻值（暗電阻）很大,電路中電流（暗電流）很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí),它的阻值（亮電阻）急劇減少,電路中電流迅速增大。一般希望暗電阻越大越好,亮電阻越小越好,此時(shí)光敏電阻的靈敏度高。實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐級(jí),亮電阻在幾千歐以下。

現(xiàn)代光電子系統(tǒng)非常復(fù)雜，但它的基本組成可用待傳送信號(hào)經(jīng)過編碼器編碼后加到調(diào)制器上去調(diào)制光源發(fā)出的光，被調(diào)制后的光由發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)發(fā)送出去.發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)又稱為發(fā)射天線，因?yàn)楣獠ㄊ且环N電磁波，發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)所起的作用和無線電發(fā)射天線所起的作用完全相同.發(fā)送出去的光信號(hào)經(jīng)過傳輸介質(zhì)，如大氣等，到達(dá)接收端.由接收光學(xué)系統(tǒng)或接收天線將光聚焦到光電探測(cè)器上，光電過長(zhǎng)距離傳輸后會(huì)衰減，使接收到的信號(hào)一般很弱，因此需要用前置放大器將其放大，然后進(jìn)行解碼，還原成發(fā)送端原始的待傳送信號(hào)，然后由終端顯示器顯示出來.當(dāng)光線照在物體上，使物體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應(yīng)。

光電探測(cè)器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測(cè)器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有較廣的用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測(cè)量和探測(cè)、工業(yè)自動(dòng)控制、光度計(jì)量等；在紅外波段主要用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導(dǎo)體的另一應(yīng)用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴(kuò)散引起圖像模糊，連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法，整個(gè)靶面由約10萬個(gè)單獨(dú)探測(cè)器組成。減小探測(cè)器的暗電流能提高光接收機(jī)的靈敏度。飛博光電30G PIN光電探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)

光電探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。石巖小尺寸光電探測(cè)器應(yīng)用

雪崩光電二級(jí)管（APD）是得用光生載流子在高電場(chǎng)區(qū)內(nèi)的雪崩效應(yīng)而獲得光電流增益，具有靈敏度高、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，通常用于激光測(cè)距、激光雷達(dá)、弱光檢測(cè)（非線性）。APD雪崩倍增的過程是：當(dāng)光電二極管的p-n結(jié)加相當(dāng)大的反向偏壓時(shí)，在耗盡層內(nèi)將產(chǎn)生一個(gè)很高的電場(chǎng)，它足以使在強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)漂移的光生載流子獲得充分的動(dòng)能，通過與晶格原子碰撞將產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)。新的電子-空穴對(duì)在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，分別向相反的方向運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中又可能與原子碰撞再一次產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)。如此反復(fù)，形成雪崩式的載流子倍增加。這個(gè)過程就是APD的工作基礎(chǔ)。APD一般在略低于反向南穿電壓值的反偏壓下工作。在無光照時(shí)，p-n結(jié)不會(huì)發(fā)生雪崩倍增效應(yīng)。但結(jié)區(qū)一旦有光照射，激發(fā)出的光生載流子就被臨界強(qiáng)電場(chǎng)加速而導(dǎo)致雪崩倍增。若反向偏壓大于反向擊穿電壓時(shí)，光電流的增益可達(dá)（十的六次方）即發(fā)生“自持雪崩倍增”。由于這時(shí)出現(xiàn)的散粒噪聲可增大到放大器的噪聲水平，以致使器件無法使用。石巖小尺寸光電探測(cè)器應(yīng)用

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