雪崩光電二極管(APD)當二極管PN結上加上足夠強的反向電壓的時候,耗盡區存在一個很強的場,足夠使強電場飄移的光生載流子獲得充分的動能來通過晶格原子碰撞產生新的載流子,新的載流子再次碰撞形成更多載流子,這樣就實現了雪崩式的載流子倍增。但這同時也會造成噪聲的放大當入射光功率腳較小時,多采用APD,此時引入的噪聲不大,在入射光功率較大時,雪崩增益引起的噪聲貢獻占主要優勢,可能帶來光電流的失真,采用APD帶來的好處不大,采用PIN更為合適。光電探測器是光接收器的主要器件之一,用來將光功率轉換為電流。深圳高轉換效率光電探測器展示
半導體光子型探測器的性能在很大程度上取決于制備探測器所用的半導體材料。本征半導體材料比摻雜半導體材料更加有用。本征半導體材料既能用來制作光導型探測器,又能制做光伏型探測器;而摻雜半導體只能做成光導型探測器。截止波長較長的半導體光子型探測器,大多數必須在較低溫度下工作,如77K,38K或4.2K。同一探測器在室溫下的探測率明顯低于低溫下的探測率。為了保持半導體光子型探測器的正常工作,常把探測器置于低溫容器(杜瓦瓶)中,或用微型致冷器使探測器達到較低的工作溫度。飛博光電光電探測器型號可接收的光功率的大小是由探測器的暗電流決定的。
為了提高傳輸效率并且無畸變地變換光電信號,光電探測器不僅要和被測信號、光學系統相匹配,而且要和后續的電子線路在特性和工作參數上相匹配,使每個相互連接的器件都處于比較好的工作狀態。現將光電探測器件的應用選擇要點歸納如下:光電探測器必須和輻射信號源及光學系統在光譜特性上相匹配。如果測量波長是紫外波段,則選用光電倍增管或專門的紫外光電半導體器件;如果信號是可見光,則可選用光電倍增管、光敏電阻和Si光電器件;如果是紅外信號,則選用光敏電阻,近紅外選用Si光電器件或光電倍增管;
在動態特性(即頻率響應與時間響應)方面,以光電倍增管和光電二極管(尤其是PIN管與雪崩管)為比較好;在光電特性(即線性)方面,以光電倍增管、光電二極管和光電池為比較好;在靈敏度方面,以光電倍增管、雪崩光電二極管、光敏電阻和光電三極管為比較好。值得指出的是,靈敏度高不一定就是輸出電流大,而輸出電流大的器件有大面積光電池、光敏電阻、雪崩光電二極管和光電三極管;外加偏置電壓比較低的是光電二極管、光電三極管,光電池不需外加偏置;在暗電流方面,光電倍增管和光電二極管較小,光電池不加偏置時無暗電流,加反向偏置后暗電流也比光電倍增管和光電二極管大;長期工作的穩定性方面,以光電二極管、光電池為比較好,其次是光電倍增管與光電三極管;在光譜響應方面,以光電倍增管和CdSe光敏電阻為較寬,但光電倍增管響應偏紫外方向,而光敏電阻響應偏紅外方向。光子照射在半導體材料上產生光生載流子。
利用內光電效應制成的光子型探測器是用半導體材料制成的固態電子器件,主要包括光電導探測器和光伏型探測器等。光電導探測器具有光電導效應,是指由輻射引起被照射材料電導率改變的一種物理現象。當照射的光子能量hv等于或大于半導體的禁帶寬度Eg時,光子能夠將價帶中的電子激發到導帶,從而產生導電的電子、空穴對,這就是本征光電導效應。光伏型探測器通常由半導體PN結構成,其原理是利用PN結的內建電場將光生載流子(用光照射半導體時,若光子的能量等于或大于半導體的禁帶寬度,則價帶中的電子吸收光子后進入導帶,產生電子-空穴對)掃出結區而形成信號。當探測器受到光照(輻照)、體內發生本征光吸收時,產生兩種帶相反電荷的光生載流子(電子和空穴)。這兩種光生載流子一開始局限于光照區,隨后由于存在濃度梯度,其中一部分擴散到PN結區,在PN結內建電場的作用下,分別聚集到結的兩端,形成電壓信號。如PN結兩端連成一個回路,則形成電流信號。光電探測器的光電轉換特性必須和入射輻射能量相匹配。石巖高速光電探測器價格對比
光電探測器區別于光子探測器的比較大特點是對光輻射的波長無選擇性。深圳高轉換效率光電探測器展示
光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導率發生改變。光電探測器在國民經濟的各個領域有較廣的用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業自動控制、光度計量等;在紅外波段主要用于導彈制導、紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導體的另一應用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴散引起圖像模糊,連續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,整個靶面由約10萬個單獨探測器組成。深圳高轉換效率光電探測器展示
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