光电探测器
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有机光电探测器的定义和分类有机光电探测器是一种通过有机材料将光信号转化为电信号的器件。
它具有结构简单、加工工艺成本低、可用于大面积器件制备等优点,因此被广泛应用于光电信息处理领域。
根据其工作原理的不同,有机光电探测器可以分为光电导型、光电流型和光电压型三类。
光电导型有机光电探测器是指那些在光照下,其电导率会随着光强度的增加而增加的器件。
这种器件的工作原理是利用光子的能量将有机材料中的电子激发到传导带中,从而形成电导电流。
光电导型有机光电探测器通常由有机半导体材料构成,例如聚合物、小分子化合物等。
这类器件具有响应速度较快、灵敏度较高、制备工艺简单等优点,因此在光通信、光存储、光传感等领域有着广阔的应用前景。
光电流型有机光电探测器是指那些在光照下,其输出信号是光电流的器件。
这种器件的工作原理是利用外界光照下的光子能量将有机材料中的载流子激发到传导带或者价带中,从而产生电流。
光电流型有机光电探测器通常由有机半导体材料构成,例如聚合物、小分子化合物等。
这类器件具有高电流响应、低噪声等特点,适用于光通信、光传感等领域。
光电压型有机光电探测器是指那些在光照下,其输出信号是光电压的器件。
这种器件的工作原理是通过光激发的载流子在有机材料中产生空间电荷分离形成电压信号。
光电压型有机光电探测器通常由有机半导体材料构成,例如聚合物、小分子化合物等。
这类器件具有高电压响应、低噪声等特点,适用于成像传感器、光电转换器等领域。
除了根据工作原理的分类,有机光电探测器还可以根据其器件结构的不同进行分类。
常见的有机光电探测器结构包括有机薄膜型、有机异质结型、有机量子阱型等。
其中,有机薄膜型具有制备工艺简单、成本低廉等优点,适用于大面积器件制备;有机异质结型具有电荷分离效果好、较高的光电转换效率等特点,适用于高性能光电器件制备;有机量子阱型则具有高载流子迁移率、低激子束缚能等特点,适用于光电转换效率、响应速度等要求较高的器件制备。
描述bios的含义
光子探测器是一种能够探测光(光子)的探测器,通常用于高能物理、核医学、安全检查、环境监测等领域。
常见的光子探测器分类如下:
- 按照工作原理分类:
- 光电探测器:利用光电效应将光信号转换为电信号,如光电二极管、光电倍增管等。
- 热探测器:利用光热效应将光信号转换为热信号,如热敏电阻、热释电探测器等。
- 量子探测器:利用量子效应将光信号转换为电信号,如雪崩二极管、硅光电池等。
- 按照探测波长分类:
- 可见探测器:能够探测可见光谱范围内的光,如光电二极管、光敏电阻等。
- 红外探测器:能够探测红外光谱范围内的光,如热释电探测器、量子阱探测器等。
- 紫外探测器:能够探测紫外光谱范围内的光,如雪崩二极管、硅光电池等。
- 按照应用领域分类:
- 高能物理探测器:用于高能物理实验中探测光子,如闪烁计数器、切伦科夫计数器等。
- 核医学探测器:用于核医学成像中探测光子,如正电子发射
断层扫描(PET)探测器、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)探测器等。
- 安防探测器:用于安全检查和监控中探测光子,如X射线探测器、γ射线探测器等。
消防光电探测器原理
光电探测器是一种常用于消防系统中的设备,用于检测烟雾或火焰的存在。
它的原理是利用光电效应来检测烟雾或火焰引起的光的变化。
光电探测器由两个主要部分组成:光源和光电传感器。
光源可以是一个发光二极管,发射红外光或可见光。
光电传感器通常是光敏二极管,用于接收光源产生的光。
当没有烟雾或火焰时,光源发射的光会直接照射到光敏二极管上,没有阻挡或干扰。
当烟雾或火焰产生时,它们会散射或吸收光源发出的光,导致光敏二极管接收到的光减少。
光电探测器会通过测量光敏二极管接收到的光的强度变化来判断是否存在烟雾或火焰。
当光敏二极管接收到的光强度下降到一定程度时,探测器会触发报警信号,以提醒人们可能发生火灾。
为了提高探测器的准确性和灵敏度,一些光电探测器还采用了特殊的光学设计和滤波器来过滤掉其他光干扰,只检测特定波长范围内的光变化。
总之,光电探测器利用光电效应来检测烟雾或火焰引起的光的变化。
通过测量光敏二极管接收到的光的强度变化,探测器可以准确地判断是否存在火灾,从而触发相应的报警系统。
光电探测器原理及应用
光电探测器是一种能够将光信号转化为电信号的装置,其基本原理是利用光的能量激发材料中的电子从而产生电流。
根据光电效应的不同机制,光电探测器通常可以分为光电二极管、光电导、光电二极管阵列等多种类型。
光电二极管是最基本的光电探测器之一,其工作原理是光照射到光敏材料表面时,材料中的电子会被光激活并跃迁至导带中,从而形成电流。
光电二极管具有响应速度快、灵敏度高等特点,广泛应用于光通信、光谱分析、光电测量等领域。
光电导是一种利用光照射后材料电阻发生变化的光电探测器,其工作原理是光激发后,光电导材料中的载流子浓度发生改变,从而引起电阻的变化。
光电导具有较高的灵敏度和较宽的光谱响应范围,可广泛应用于光谱分析、光学测量、遥感等领域。
光电二极管阵列是由多个光电二极管组成的阵列结构,可以同时检测多个光信号,具有高灵敏度和高分辨率的特点。
光电二极管阵列常被用于光通信、图像传感、光谱分析等领域,如CCD(电荷耦合器件)摄像头就是经典的光电二极管阵列应
用之一。
此外,光电探测器还广泛应用于激光测距仪、扫描仪、光电子显像、医学诊断、环境监测等领域。
例如,激光测距仪利用光电探测器检测激光脉冲的发射和接收时间差,实现对目标距离的测量;扫描仪利用光电探测器对扫描光线的反射或透射光进行检测,实现图像的数字化处理和存储。
总之,光电探测器通过将光信号转化为电信号,实现了光能量的检测和测量。
其应用领域广泛,并在科学研究、工业生产、医疗诊断等领域发挥着重要的作用。
光电探测器标准
光电探测器的标准通常包括以下几个方面:
响应度:光电探测器产生光电流与入射光功率之比,单位通常为A/W。
响应度与量子效率的大小有关,为量子效率的外在体现。
量子效率:描述光电探测器将光子转换为电子的能力。
暗电流和噪声:在没有光入射的情况下,探测器存在的漏电流被定义为暗电流。
其大小影响着光接收机的灵敏度大小,是探测器的主要指标之一。
等效噪声功率(NEP):代表光电探测器的噪声水平。
跨阻增益:单位有的是V/A,有的是V/W,意思是输出电压信号幅度除以输入光电流或者光功率。
带宽:带宽是衡量光电探测器响应速度的指标。
输出信号幅度:在高频的光电探测器有的会做限幅处理,只有两三百毫伏,这将影响动态范围。
探测功率过大可能会导致探测器饱和无法探测到真实值,甚至烧坏探测器。
光纤接口还是自由空间光,两种类型的光敏面相差很大。
电源供电,双电源还是单电源。
这些标准因不同的光电探测器和应用而有所不同,选择适合的探测器需要考虑这些因素以达到最佳性能。
光电探测器原理与应用光电探测器是一种将光信号转化为电信号的器件,是现代光电技术中的重要组成部分,广泛应用于通信、医学、物理学等领域。
本文将从光电探测器的原理、种类以及应用进行探讨。
一、光电探测器的原理光电探测器的原理基于光电效应,即光能被物质吸收后,其中的光子能激发物质内部的电子从价带跃迁到导带,形成电子空穴对,产生电流和电势差,将光信号转换为电信号并放大处理。
而光电探测器的基本结构,则由光敏材料、光电转换部件、电荷放大器等组成,具有宽频带、高响应速度等特点。
二、光电探测器的种类光电探测器主要分为以下几种:①硅光电二极管硅光电二极管是一种常见的光电探测器,其结构简单,大小小巧,响应速度快,但灵敏度较低。
硅光电二极管的光电转换部件为PN结,探测范围为红外线波段。
②掺铟镓光电二极管掺铟镓光电二极管响应范围为近红外至中红外波段,具有较高的灵敏度和响应速度,广泛应用于红外光谱分析、制导弹道等领域。
③掺铊锗光电二极管掺铊锗光电二极管响应范围为中红外波段,具有较高的探测率和灵敏度,广泛应用于红外光谱分析、空间测量等领域。
④光电倍增管光电倍增管响应范围涵盖紫外线至近红外波段,具有高灵敏度、高信噪比和低失真等特点,广泛应用于低光强度信号的检测和测量。
⑤光伏噪声探测器光伏噪声探测器是一种激光光源的光功率变化探测器,响应波长范围覆盖整个光谱,具有高信噪比、高稳定性等特点,广泛应用于光通信、激光测距、光谱分析等领域。
三、光电探测器的应用光电探测器具有广泛的应用领域,其中主要包括:①光通信光电探测器在光通信中起到重要作用,光电二极管和光电倍增管是常用的探测器。
光电探测器接收光信号并转换为电信号,再经过解调和放大处理后,完成光通信中数据的传输和接收。
②光谱分析光电探测器在光谱分析领域中广泛应用,通过对不同波长的光线进行探测和分析,完成对样品的化学成分、结构和性质的测量和研究。
掺铟镓光电二极管和光伏噪声探测器是常用的光谱探测器。
有机光电探测器的定义和分类《有机光电探测器的定义和分类》有机光电探测器是一种基于有机材料制备的光电器件,用于检测和转换光信号的设备。
它利用有机材料的特性,将光信号转化为电信号,实现光与电的相互转换。
有机光电探测器在光通信、光储存、光传感、光信息处理等领域具有广泛应用的潜力。
本文将对有机光电探测器的定义和分类进行介绍。
有机光电探测器可以根据材料类型、工作原理和结构特点进行分类。
一、根据材料类型分类:有机光电探测器主要包括有机半导体光电探测器和有机无机杂化光电探测器。
1.有机半导体光电探测器:该类探测器使用有机半导体材料作为感光层,通过光生载流子的生成和传输来实现光电转换。
有机半导体材料具有柔韧性、可溶性和低成本等优势,可以通过溶液法或真空蒸发法制备。
有机半导体光电探测器的性能受到材料的能带结构和光电特性的影响。
2.有机无机杂化光电探测器:该类探测器将有机材料与无机材料进行组合,充分发挥两者的优势。
有机无机杂化材料的结构可以通过控制无机材料的表面形貌和有机材料的分子结构来实现。
有机无机杂化光电探测器具有高效率、宽光谱响应和快速响应等优点,适用于不同光谱范围的应用。
二、根据工作原理分类:有机光电探测器可以分为光电流型探测器和光电压型探测器。
1.光电流型探测器:该类探测器通过光生载流子在材料中的运动形成电流信号。
所采用的工作原理包括光电效应、内部光电效应和光致导电效应等。
光电流型探测器具有高信号质量和快速响应的特点,适用于高速光通信和光信息处理等应用。
2.光电压型探测器:该类探测器通过光生载流子在材料中的运动形成电压信号。
所采用的工作原理包括光电效应、内部光电效应和光电导效应等。
光电压型探测器具有稳定性好、低噪声和宽动态范围等优点,适用于光传感和光储存等应用。
三、根据结构特点分类:有机光电探测器可以分为有机薄膜光电探测器和有机器件集成光电探测器。
1.有机薄膜光电探测器:该类探测器采用有机薄膜材料作为感光层,在基底上进行制备。
光电探测器原理一、概述光电探测器是一种能够将光信号转化为电信号的器件,广泛应用于光通信、光电子学、环境监测等领域。
其工作原理基于光电效应,即当光子与物质相互作用时,能量被转化为电子能量,从而引起电流的流动。
二、光电效应1. 光电效应的定义光电效应是指当金属或半导体表面受到足够高频率的光照射时,会有大量的自由电子从金属或半导体表面逸出,并形成一个与金属或半导体表面带正电荷的空间区域。
这种现象被称为外部光致发射。
2. 光电效应的机理在经典物理学中,当一束光照射到金属表面时,其能量会被吸收并转化为热能。
然而,在1905年,爱因斯坦提出了一种新的解释:当一束具有足够高频率(即能量)的单色光照射到金属表面时,每个光子都会将其全部能量传递给一个自由电子,并使其逸出金属表面。
这个机理可以用以下公式来表示:E = hν - Φ其中,E是逸出电子的能量,h是普朗克常数,ν是光子的频率,Φ是金属的逸出功。
3. 光电效应的特点光电效应具有以下特点:(1)只有当光子的频率大于某一阈值频率时才会发生光电效应;(2)逸出电子的动能与光子的能量成正比;(3)逸出电子的数量与照射光强成正比。
三、光电探测器原理1. 光电探测器的分类根据其工作原理和结构特点,光电探测器可以分为以下几类:(1)光电二极管:利用半导体PN结和内部反射机制实现对入射光信号的转换;(2)PIN型光电二极管:在普通PN结上加一层无掺杂区,提高了灵敏度和响应速度;(3)APD型光电二极管:在PIN型基础上加入增益机制,提高了信号噪声比和灵敏度;(4)SPAD型单光子探测器:利用单个PN结或APD结构实现单光子探测。
2. 光电探测器的工作原理以光电二极管为例,其工作原理如下:(1)入射光子被PN结吸收,并激发出一些载流子;(2)由于PN结的内部反射机制,载流子被聚集在PN结表面,形成一个电荷区域;(3)当电荷区域中的载流子达到一定数量时,就会形成一个漏电流,即光电流;(4)通过对光电流进行放大和处理,就可以得到与入射光信号相关的电信号。
光电探测器原理一、概述光电探测器是一种能够将光信号转化为电信号的器件,广泛应用于光通信、光电子技术、医学影像等领域。
本文将从光电探测器的基本原理、结构和工作方式等方面进行探讨。
二、基本原理光电探测器的基本原理是光电效应。
光电效应是指当光照射到某些物质表面时,会引起物质中的电子发生跃迁,从而产生电流。
根据光电效应的不同特点,光电探测器可以分为光电发射型和光电吸收型两种。
2.1 光电发射型光电发射型探测器基于光电效应中的光电发射现象。
当光照射到具有光电发射性质的材料表面时,材料中的电子会受到光的激发,从而跃迁到导体中,产生电流。
常见的光电发射型探测器有光电二极管(Photodiode)和光电倍增管(Photomultiplier Tube)等。
2.2 光电吸收型光电吸收型探测器基于光电效应中的光电吸收现象。
当光照射到具有光电吸收性质的材料表面时,光子能量被材料吸收,产生电子和空穴对,从而形成电流。
常见的光电吸收型探测器有光电二极管、光电三极管(Phototransistor)和光电导型(Photovoltaic)探测器等。
三、结构和工作方式光电探测器的结构和工作方式有多种不同的设计,下面以光电二极管为例进行介绍。
3.1 结构光电二极管由P型和N型半导体材料构成,中间有一个PN结。
当光照射到PN结时,会产生电子和空穴对,进而形成电流。
为了提高探测器的效率,常常在PN结上加上透明导电膜层,以增加光的吸收和电流的输出。
3.2 工作方式光电二极管的工作方式主要分为正向偏置和反向偏置两种。
3.2.1 正向偏置正向偏置是指将PN结的P端与正电压相连,N端与负电压相连。
在正向偏置下,当光照射到PN结时,产生的电子和空穴会被电场加速,形成电流。
正向偏置的光电二极管常用于光电转换和光通信等领域。
3.2.2 反向偏置反向偏置是指将PN结的P端与负电压相连,N端与正电压相连。
在反向偏置下,当光照射到PN结时,产生的电子和空穴会被电场阻碍,形成很小的电流。
光电探测器的原理与应用近几年来,随着光电技术的飞速发展,光电探测器也备受瞩目。
它的应用范围非常广泛,涉及到基础研究、医疗、安防、通信等众多领域。
那么,什么是光电探测器?它有哪些原理和应用呢?本文将为您一一解答。
一、什么是光电探测器?光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件,利用光电效应产生电子,进而从光信号中提取有用信息的装置。
它是一种电光混合技术,是光学和电子学的交叉学科。
二、光电探测器的工作原理光电探测器的工作原理主要基于光电效应和内光效应。
光电效应是一种将光能转化为电能的现象,当光子通过某些材料时,会引起材料中的自由电子跃迁到导带中,产生电子空穴对。
如果这些电子空穴对在外加电场的作用下被分离,就会生成电流。
内光效应是指太阳光在半导体中产生光生载流子,从而发电。
基于这两种现象,光电探测器的工作模式又分为两种:一种是外光电探测器,另一种是内光电探测器。
外光电探测器主要是利用光电效应工作,包括光电倍增管、光电二极管、光电管等。
内光电探测器是利用内光效应工作,包括太阳能电池、半导体激光器、LED 等。
三、光电探测器的应用1. 医疗领域在医疗领域,光电探测器主要用于医学影像系统中,例如牙科X射线成像、CT、MRI等医学设备。
它能够通过将光转化为电来检测和分析人体内部的结构和病变情况。
2. 安防领域光电探测器在安防领域也具有重要应用。
例如,红外线夜视仪、热成像仪等设备都是利用光电探测器的原理进行工作的。
这些设备可以在特定场合下对目标进行有效监测和识别。
3. 通信领域在通信领域,光电探测器则主要用于光通信系统。
比如,在光纤通信中,光电探测器可以将光信号转化为电信号,使信号能够在光纤中传输。
4. 航天领域光电探测器还可以用于航天领域。
例如,太阳能电池就是最常用的一种光电探测器。
在太空中,它可以利用光子产生的电流来供应能量。
总之,光电探测器具有灵敏度高、响应速度快、可靠性好等优点,广泛应用于各个领域。
未来,随着科学技术的不断发展,光电探测器也将会有更加广阔的应用前景。
光电探测器的工作原理
光电探测器是一种用于检测光信号的器件,主要基于光电效应。
其工作原理可以归纳为以下几个步骤:
1. 能量吸收:当光束照射到光电探测器上时,光子的能量会被光敏物质(如半导体材料)所吸收。
光敏物质中的电子将吸收光子的能量,从而进入激发状态。
2. 电子释放:光敏物质中激发状态的电子会经过非辐射过程,将能量释放并转化为电子动能。
这些电子会跃迁到导带中,形成带电粒子。
3. 电荷分离:带电粒子在光电探测器内部会被电场分离。
正电荷会被引向正极,而负电荷会被引向负极,从而在探测器内部产生电流。
这个电流的大小与吸收光子的能量和光强有关。
4. 信号放大:产生的微弱电流通过放大电路进行放大,以提高信号的强度和可靠性。
5. 信号处理:经过放大后的电流信号进一步被传递到信号处理电路中,进行滤波、放大、采样等处理。
最终,光电探测器产生的信号可以被转化为可视化的图像、电子信号或其他形式的输出。
总的来说,光电探测器的工作原理是通过光子在光敏物质中的能量吸收、电子释放、电荷分离以及信号放大和处理等步骤来实现对光信号的探测和转化。
不同类型的光电探测器,如光电
二极管、光电倍增管、光电晶体管等,在工作原理上可能有所差异,但都是基于光电效应实现的。
光电探测器的分类介绍光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。
在实际应用中,光电探测器具有广泛的应用场景,如通讯、光学测量、医学、物理实验等领域。
本文将主要介绍光电探测器的分类。
光电探测器基本原理光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。
其基本原理是光电效应。
光电效应是指当光束照射到金属表面时,引起金属表面电子的发射现象。
这些被发射出来的电子称为光电子。
当光束照射到半导体材料表面时,也会发生类似光电效应的现象,只是光电子的数量较少。
当有光照射到光电探测器的光敏元件上时,光子被吸收并在光敏元件内部产生光电子。
这些光电子被电场引导到输出端,形成电流或电压信号。
光电探测器的分类按探测原理分类1.光电管:通过光电效应将光信号转换为电信号,主要应用于光电倍增管和光电发射管中。
2.光敏电阻:光敏电阻是一种基于光电效应原理,将光能转换成电能的敏感元件,可以用作光电控制器中的光检测器。
3.光敏二极管:光敏二极管是一种利用半导体材料反向偏置增加电场强度,从而增加光电转换效率的光敏元件,主要应用于光电计数器、光电定位器、高速光电开关、丝印电路检测等场合。
4.热释电探测器:热释电探测器利用被测物质向热释电元件放出热量,使元件温升,从而感应出测量信号,主要应用于红外辐射测量中。
5.光电二极管:光电二极管是一种结构简单、响应速度快的光敏元件,主要应用于高速数据通讯和数字测量。
6.晶体管光敏电阻:晶体管光敏电阻又称晶体管光敏电阻复合体,是将晶体管与光敏电阻结合起来制成的元件,能够同时完成信号增强和光电转换的功能。
主要应用于测量、声音放大等领域。
按工作波段分类光电探测器按照工作波段的不同也可以分为多种类型,如下:1.紫外光探测器:工作波长在300nm以下。
2.可见光探测器:工作波长在400nm~700nm范围内。
3.红外光探测器:工作波长在700nm以上至几微米范围内。
4.远红外/热成像探测器:工作波长在几微米至1000微米之间。
光电导探测器
光电导探测器
photoconductive detector
利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。
所谓光电导效应,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。
光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。
在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等;在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。
光电导体的另一应用是用它做摄像管靶面。
为了避免光生载流子扩散引起图像模糊,连续薄膜靶面都用高阻多晶材料,如PbS-PbO、Sb2S3等。
其他材料可采取镶嵌靶面的方法,整个靶面由约10万个单独探测器组成。
1873年,英国W.史密斯发现硒的光电导效应,但是这种效应长期处于探索研究阶段,未获实际应用。
第二次世界大战以后,随着半导体的发展,各种新的光电导材料不断出现。
在可见光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化镉、硒化镉光敏电阻和红外波段的硫化铅光电探测器都已投入使用。
60年代初,中远红外波段灵敏的Ge、Si掺杂光电导探测器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(锗掺金)和Ge:Hg光电导探测器。
60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe 等可变禁带宽度的三元系材料的研究取得进展。
工作原理和特性光电导效应是内光电效应的一种。
当照射的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg时,光子能够将价带中的电子激发到导带,从而产生导电的电子、空穴对,这就是本征光电导效应。
这里h是普朗克常数,v是光子频率,Eg是材料的禁带宽度(单位为电子伏)。
因此,本征光电导体的响应长波限λc为λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm)
式中c为光速。
本征光电导材料的长波限受禁带宽度的限制。
在60年代初以前还没有研制出适用的窄禁带宽度的半导体材料,因而人们利用非本征光电导效应。
Ge、Si等材料的禁带中存在各种深度的杂质能级,照射的光子能量只要等于或大于杂质能级的离化能,就能够产生光生自由电子或自由空穴。
非本征光电导体的响应长波限λ由下式求得
λc=1.24/Ei
式中Ei代表杂质能级的离化能。
到60年代中后期,Hg1-xCdxTe、PbxSn1-xTe、PbxSn1-xSe等三元系半导体材料研制成功,并进入实用阶段。
它们的禁带宽度随组分x值而改变,例如x=0.2的HG0.8Cd0.2Te材料,可以制成响应波长为8~14微米大气窗口的红外探测器。
它与工作在同样波段的Ge:Hg探测器相比有如下优点:①工作温度高(高于77K),使用方便,而Ge:Hg工作温度为38K。
②本征吸收系数大,样品尺寸小。
③易于制造多元器件。
表1和表2分别列出部分半导体材料的Eg、Ei 和λc值。
通常,凡禁带宽度或杂质离化能合适的半导体材料都具有光电效应。
但是制造实用性器件还要考虑性能、工艺、价格等因素。
常用的光电导探测器材料在射线和可见
光波段有:CdS、CdSe、CdTe、Si、Ge等;在近红外波段有:PbS、PbSe、InSb、Hg0.75Cd0.25Te等;在长于8微米波段有:Hg1-xCdxTe、PbxSn1-x、Te、Si掺杂、Ge掺杂等;CdS、CdSe、PbS等材料可以由多晶薄膜形式制成光电导探测器。
可见光波段的光电导探测器CdS、CdSe、CdTe 的响应波段都在可见光或近红外区域,通常称为光敏电阻。
它们具有很宽的禁带宽度(远大于1电子伏),可以在室温下工作,因此器件结构比较简单,一般采用半密封式的胶木外壳,前面加一透光窗口,后面引出两根管脚作为电极。
高温、高湿环境应用的光电导探测器可采用金属全密封型结构,玻璃窗口与可伐金属外壳熔封。
器件灵敏度用一定偏压下每流明辐照所产生的光电流的大小来表示。
例如一种CdS光敏电阻,当偏压为70伏时,暗电流为10-6~10-8安,光照灵敏度为3~10安/流明。
CdSe光敏电阻的灵敏度一般比CdS高。
光敏电阻另一个重要参数是时间常数τ,它表示器件对光照反应速度的大小。
光照突然去除以后,光电流下降到最大值的1/e(约为37%)所需的时间为时间常数τ。
也有按光电流下降到最大值的10%计算τ的;各种光敏电阻的时间常数差别很大。
CdS的时间常数比较大(毫秒量级)。
红外波段的光电导探测器PbS、Hg1-xCdxTe 的常用响应波段在1~3微米、3~5微米、8~14微米三个大气透过窗口。
由于它们的禁带宽度很窄,因此在室温下,热激发足以使导带中有大量的自由载流子,这就大大降低了对辐射的灵敏度。
响应波长越长的光,电导体这种情况越显著,其中1~3微米波段的探测器可以在室温工作(灵敏度略有下降)。
3~5微米波段的探测器分三种情况:①在室温下工作,但灵敏度大大下降,探测度一般只有1~7×108厘米·瓦-1·赫;②热电致冷温度下工作(约-60℃),探测度约为109厘米·瓦-1·赫;③77K或更低温度下工作,探测度可达1010厘米·瓦-1·赫以上。
8~14微米波段的探测器必须在低温下工作,因此光电导体要保持在真空杜瓦瓶中,冷却方式有灌注液氮和用微型制冷器两种。
红外探测器的时间常数比光敏电阻小得多,PbS探测器的时间常数一般为50~500微秒,HgCdTe探测器的时间常数在10-6~10-8秒量级。
红外探测器有时要探测非常微弱的辐射信号,例如10-14 瓦;输出的电信号也非常小,因此要有专门的前置放大器。
当然是光敏电阻了。
光电池的输出电压在一定范围内会随着光照强度增强而增强,但到达一定值就不再上升了,如果光电池带着负载的话,流过负载的电流会随着光照增强而增强。
测量照度一般用的是线性特性比较好的光敏电阻,用恒流源供电,然后测电阻两端的电压。