第二章_光电导器件
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光电导效应的光电器件-回复光电导效应(photoconductive effect)是指材料在受到光照射时其电导性能发生变化的现象。
光电导效应可用于制造各种光电器件,如光电导电阻器、光电导电流器等。
本文将以光电导效应的光电器件为主题,逐步回答相关问题,解释其中的原理和应用。
第一部分:光电导效应的原理光电导效应是指材料在光照射下产生额外的自由载流子(电子和空穴),从而改变其电导性能。
这种效应的基本原理可以通过半导体材料的能带结构来解释。
半导体材料的能带结构分为价带和导带。
当物质处于基态时,价带中的电子几乎全部填满,导带中没有电子。
当光照射到材料上时,光子的能量可能被部分或全部转化为电子激发能,使得部分电子从价带跃迁到导带中,形成自由电子和空穴。
自由电子和空穴的产生增加了材料中的载流子浓度,进而提高了材料的电导率。
第二部分:光电导器件的基本结构和工作原理光电导器件利用光电导效应实现信号的转换和控制。
其中最常见的光电导器件是光电导电阻器,它由一块光敏材料和接线块组成。
光电导电阻器的基本结构如下:首先,将光敏材料片置于透明基板上。
材料选择上常采用石英、硅等半导体材料;然后,在光敏材料上薄膜形成一对电极,电极可采用导电材料如金属等制成;最后,通过接线块将电阻器与电路连接,形成一个封装完整的器件。
当光照射到光敏材料上时,光子的能量被转化为电子激发能,从而增加光敏材料中的自由载流子浓度。
这导致了光敏材料的电导率发生变化,从而改变了器件的电阻值。
当光照的强度增加时,材料中电子和空穴的浓度也增加,电导率增大,电阻值减小;反之,当光照的强度减小或消失时,电导率减小,电阻值增大。
第三部分:光电导器件的应用光电导器件由于其对光照射的敏感性以及其响应速度快等特点,被广泛应用于光电器件领域。
1. 光敏电阻:光敏电阻是光电导器件的一种应用。
它可以根据光照的强度变化调节电路的电阻值,从而实现光敏控制与信号检测。
2. 光敏开关:光敏开关是通过光电导效应控制开关状态的器件。
光电技术第二版习题答案光电技术第二版习题答案光电技术是一门研究光与电的相互转换关系的学科,广泛应用于光电子器件、光学通信、光电显示等领域。
对于学习光电技术的学生来说,做习题是提高理论掌握和解决实际问题的重要方式之一。
本文将为大家提供光电技术第二版习题的详细答案,希望能够帮助大家更好地理解和应用光电技术。
第一章:光电效应1. 什么是光电效应?光电效应是指当光照射到金属表面时,金属中的自由电子被光子激发而跃迁到导带中,从而产生电流的现象。
2. 光电效应与光的频率有什么关系?光电效应与光的频率有直接关系。
当光的频率小于临界频率时,无论光的强度如何增大,都无法引起光电效应;当光的频率大于临界频率时,光电效应可以发生。
3. 什么是逸出功?逸出功是指金属表面的电子从金属内部跃迁到导带所需的最小能量。
逸出功的大小决定了光电效应的临界频率。
4. 什么是光电流?光电流是指光照射到金属表面后,由于光电效应而产生的电流。
5. 什么是光电倍增管?光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件。
它由光阴极、倍增结构和阳极组成,光照射到光阴极上产生光电子,经过倍增结构的倍增作用后,最终产生大量的电子被收集到阳极上,从而放大光信号。
第二章:光电子器件1. 什么是光电二极管?光电二极管是一种能够将光信号转换为电信号的器件。
它由光敏材料和P-N结构组成,当光照射到光敏材料上时,产生光电效应,从而在P-N结构上形成电流。
2. 什么是光电导?光电导是一种能够将光信号转换为电信号并放大的器件。
它由光敏电阻、放大电路和输出电路组成,当光照射到光敏电阻上时,光电阻的电阻值发生变化,从而在放大电路中产生电流信号。
3. 什么是光电晶体管?光电晶体管是一种能够将光信号转换为电信号并放大的器件。
它由光敏基区、放大区和输出区组成,当光照射到光敏基区上时,产生光电效应,从而在放大区中形成电流信号,并通过输出区输出。
4. 什么是光电耦合器件?光电耦合器件是一种能够将光信号转换为电信号并隔离输入输出的器件。