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光电二极管的工作原理及应用特性分析
作者：何俊
来源：《科学与财富》2019年第23期
摘 要：光电二极管作为我国电子工程的关键组成原件，具有光伏探测性能，其工作原理较為复杂，操作应用极具严谨性，因此本文基于光电二极管的详细工作原理，介绍了其主要结构组成、功能应用和测试系统，并从光谱、频率和噪声三个方向分析了光电二极管的特征，同时简要概述了其他结构类型的光电二极管，希望能对相关工作者提供可参考性的建议.
关键词：光电二极管；光伏；伏安；应用
一、光电二极管的工作原理
光电二极管的工作原理可以理解为当光线照射于半导体时，如果出现入射光子能量低于半导体禁带宽度的情况，半导体也会因为光透射穿过物质而形成透明伏，若大于禁带宽度半导体会吸收光子能量，电子和光子流产生相互作用而引发电学效应，也被称作为光子效应。PN结光电二极管原理为O型和N型半导体发生接触作用，也被称为势垒区，其中N区向P区产生的空间电场被称为内建电场，当PN 结处于热平衡状态下时，因为浓度梯度产生的扩散电流和因为内电厂产生的漂移电流抵消为零，PN 结没有电流通过，这时辐射到半导体上的光子将会被吸收，光子强度也会随这深入半导体的过程而逐渐降低，其中吸收系数会随着入射光能的增加而增大，PN结半导体表面的薄层光能很快会被完全吸收。
电子空穴对的形成是因为光辐射在半导体内触发光子流和价电子的作用效果，价带中由电子产生空穴，并受到光强度的影响，因为光子强度在逐渐降低，所以空穴对的产生效率也呈下降趋势。由此可见光辐射强度会直接影响到光电二极管内部的扩散效应和载流子剩余数目，其中载流子会对多子和少子的这平衡浓度产生影响，目前在该原理中应用较为广泛的器件主要有光电池和光电二极管，其中光电池主要原理是利用光生伏特效应而生成无偏压光电器，光电二极管是因为反向偏压原理形成的光伏器，光电二极管在低频率和微弱信号的探测工作中具有重要的应用价值，光电二极管可以理解为和恒流电源和普通二极管的并联作用。
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石墨烯的光电特性及应用
作者：孙玥
来源：《科技风》2017年第13期
摘要：石墨烯是纳米尺度的碳材料， 具有很大的比表面积、良好的导电性及优秀的机械性质等特性。这些性质使得这种材料在很多领域都有极高的应用前景，本文以石墨烯材料为综述对象，介绍了它的基本性质、光电学特性， 同时将对石墨烯在电子学领域中的发展前景进行展望，并提出一些个人观点及总结。
关键词： 石墨烯；光电学特性；应用；前景展望
一、石墨烯的基本性质
石墨烯是由单层的碳原子构成，所以它是地球上到目前为止已知的最薄的纳米材料[1]，由于石墨烯的每个碳原子均为sp2杂化，而且把剩下在p轨道上的一个电子形成大π键，π电子是能够任意转移的，所以优异的导电性能也是石墨烯的性能之一，它还是地球上电阻率最小的纳米材料，电阻率仅有约106Ω·cm 。在常温下，石墨烯中碳原子与碳原子之间的作用力非常强，即使周围的碳原子发生了移动，碳原子中的电子也不容易被影响，电子在石墨烯中移动时也不容易散射，迁移率可达2×105cm2/V·s[2]，硅的电子迁移率只有石墨烯的百分之一。
石墨烯的力学性能也是很好的，到目前为止，在所有人们知道的材料中，石墨烯的强度和硬度最高，它的晶体结构非常稳定。其抗拉强度和弹性模量分别为123GPa和1.09TPa。因此石墨烯可以作为一种二维增强相，在复合材料领域有很大的应用价值。
二、石墨烯材料主要特性
（一）石墨烯的电学性质
石墨烯是由sp2杂化的碳原子构成，这种构成方式会多出一个p轨道的电子，从而形成大π键，π电子可以自由的移动，这赋予了石墨烯优异的电子学性能。石墨烯原子与原子之间的引力和排斥力都很强，在常温状态，石墨烯内部的电子很少会受到外部影响，电子在移动时不容易产生散射现象，迁移率是硅中电子的130倍，其电导率达到了106S/m，是常温下导电性最佳的材料。另外石墨烯还具有半金属特性，它的导带和价带之间有一部分是重叠的。利用这一特性，人们已经开始试着把石墨烯应用到高性能的场效应管中。现制造大面积的石墨烯薄膜的技术已经比较成熟，这加大了它在电子信息领域应用的可能性。石墨烯晶格具有六方对称性。
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石墨烯和氧化石墨烯制备及在光电领域的应用
作者：刘芳
来源：《现代商贸工业》2015年第26期
摘 要：碳是唯一一种在0～3维尺度上都有稳定存在的同素异形体的元素，并且每种结构都具有突出的性能。石墨烯可以被认为是构造碳的其他重要同素异形体的基本结构。简要介绍批量制备技术及其在光电领域的研究和应用。氧化石墨法在石墨烯制备方法中具有重要地位，许多薄膜和器件应用中都需要在溶液中处理，包括用于触摸屏的透明电极、发光器件（LED）、场效应晶体管（FET）、光伏器件（OPV）、柔性电子器件、石墨烯复合物的应用。
关键词：石墨烯；透明电极；电容器；集成电路
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）23027802
1 引言
关于石墨烯在透明电极领域的相关研究已经取得较大的进展，但仍需在提高片层电阻的同时维持适当的透明度。为了解决这些问题，研究者提出了很多方法，如掺入杂质，控制片层的尺寸和缺馅。理论证明石墨烯可以与铟锡氧化物（ITO）的整体性能相匹配，尽管结果还没有达到理论预估值，已经显著提高石墨烯超级电容器的比电容。对于复合材料的应用，关键是要阻止石墨烯薄片的堆叠，这一点我们可通过添加分散剂来实现。
2 石墨烯在光发射方面的应用
官能团，包括OH、COOH，在氧化石墨烯片层边缘上像手柄一样来调节其性能。通过这种方法，各种分子被附着在石墨烯薄片上，使石墨烯/氧化石墨烯成为大规模应用中更通用的前体。
卟啉类化合物是一种共轭分子，具有优良的光电性能。通过酰胺键将羧基官能团附着在氧化石墨烯上。用石墨烯和卟啉可以制备一种TPP-NHCO-SPF Graphene的纳米材料。荧光研究表明在卟啉和石墨烯结构之间的光致激发是一种有效额能量或电子转移方式。这样就会表现出出众的光发射效应，优于作为基准的光发射材料C60。其他共轭分子，如C60和低聚噻吩，也可以通过相似的方法修饰石墨烯薄片，并体现出相似的光发射性能。 龙源期刊网
光电倍增管原理、特性与应用
摘要：光电倍增管是一种能将微弱的光信号转换成可测电信号的光电转换器件。文中以北京滨松光子技术有限公司生产的R/CR系列产品为代表，介绍光电倍增管的一般原理、使用特性及其应用。并特别给出了在各种领域所适用的光电倍增管的型号。
关键词：光子技术 光电倍增管 使用特性
1 概述
光电子应用技术是一门新兴的高新技术，当前还处于发展阶段。相信它在21世纪必将有重大创新并迅速崛起。光电子技术产业也必将发展成为一种新兴的知识经济，从而在新兴技术领域形成巨大的生产力。
光电倍增管（PMT）是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中。
2 光电倍增管的一般结构
光电倍增管是一种真空器件。它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。典型的光电倍增管按入射光接收方式可分为端窗式和侧窗式两种类型。图1所示为端窗型光电倍增管的剖面结构图。其主要工作过程如下：
摘要：光电倍增管是一种能将微弱的光信号转换成可测电信号的光电转换器件。文中以北京滨松光子技术有限公司生产的R/CR系列产品为代表，介绍光电倍增管的一般原理、使用特性及其应用。并特别给出了在各种领域所适用的光电倍增管的型号。
关键词：光子技术 光电倍增管 使用特性
1 概述
光电子应用技术是一门新兴的高新技术，当前还处于发展阶段。相信它在21世纪必将有重大创新并迅速崛起。光电子技术产业也必将发展成为一种新兴的知识经济，从而在新兴技术领域形成巨大的生产力。
光电倍增管（PMT）是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中。
