光電探測器光電導類型

光電導類型包括使用本征半導體的本征光電導電池和使用雜質(zhì)半導體的雜質(zhì)光電導電池。本征光電導電池包括用于可見光區(qū)域的CdS電池，用于近紅外區(qū)域的PbS和InSb電池以及用于中紅外區(qū)域的HgCdTe電池。作為雜質(zhì)光電導電池，在紅外區(qū)域中廣泛使用以Ge為基礎(chǔ)并添加諸如Au，Hg，Cu，Zn和Be的雜質(zhì)的電池。通過測試半導體的本征吸收光譜除了可以得到半導體的禁帶寬度等信息外，還可以用來分辨直接帶隙半導體和間接帶隙半導體。由于它們的電離電壓為0.16至0.02 eV，因此必須進行冷卻以避免熱激發(fā)。

光電探測器的概述

光電探測器的工作原理

光電探測器的工作原理是基于光電效應(yīng)，熱探測器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高，從而改變了它的電學性能，它區(qū)別于光子探測器的特點是對光輻射的波長無選擇性。

光電導器件：利用具有光電導效應(yīng)的材料做成的光電探測器稱為光電導器件，通常叫做光敏電阻。在可見光波段和大氣透過的幾個窗口，即近紅外、中紅外和遠紅外波段，都有適用的光敏電阻。光伏型是根據(jù)光生伏應(yīng)制成，即當光照射PN結(jié)時，會使PN結(jié)兩端產(chǎn)生電勢差。光敏電阻被廣泛地用于光電自動探測系統(tǒng)、光電跟蹤系統(tǒng)、制導、紅外光譜系統(tǒng)等。

光電探測器可以將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

以不同的方式輻射響應(yīng)根據(jù)設(shè)備或設(shè)備的工作是不同的,其機理光電探測器可分為兩大類:一類是光子探測器;

另一種是熱探測器。

工作原理：

原理圖探測器工作原理光電探測器是基于光電效應(yīng)、熱探測器基于材料溫度升高后的吸收能量,從而改變光學輻射其電氣性能,它的區(qū)別是*大特點的光子檢測器波長的光輻射的選擇性。

光電發(fā)射裝置:光電管和光電倍增管是典型的類型的光電發(fā)射(光電效應(yīng))檢測器。

其主要特點是靈敏度高,穩(wěn)定性好,響應(yīng)速度快,噪音低,是一種電流放大器件。

尤其是光電倍增管的高電流增益,特別適用于檢測弱光信號;但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高工作電壓、大尺寸。

光電倍增管是用來測量弱輻射和響應(yīng)速度要求較高的場合,如激光測距儀、激光雷達等。

光導設(shè)備:使用光敏半導體材料的影響由光電探測器稱為光導設(shè)備,通常被稱為光敏電阻。

在可見的樂隊和幾個大氣通過窗口、近紅外、中紅外和遠紅外波段,有適用的光敏電阻。

光敏電阻廣泛用于自動光電檢測系統(tǒng)、光電跟蹤系統(tǒng)、制導、紅外系統(tǒng)等。

cd和硒化鎘CdSe光敏電阻是可見的和*兩個光敏電阻;硫化鉛PbS光敏電阻是**工作在大氣紅外透過窗戶主要的光敏電阻,室溫工作PbS光敏電阻響應(yīng)波長范圍為1.0 ~ 3.5微米,峰值響應(yīng)波長為2.4微米;銻化銦InSb光敏電阻主要用于檢測第二大氣紅外透過窗戶,波長響應(yīng)3 ~ 5微米;

碲鎘光譜響應(yīng)的設(shè)備在8 ~ 14微米,峰值波長為10.6微米,與CO2激光在激光波長,是用來檢測大氣第三窗口(8 ~ 14微米)。

暗電流和噪聲

光電流指在入射光照射下光電探測器所產(chǎn)生的光生電流，暗電流可以定義為沒有光入射的情況下探測器存在的漏電流。其大小影響著光接收機的靈敏度大小，是探測器的主要指標之一。暗電流主要包括以下幾種：

①耗盡區(qū)中邊界的少子擴散電流;

②載流子的產(chǎn)生-復(fù)合電流，通過在加工中消除硅材料的晶格缺陷，可以有效減小載流子的產(chǎn)生-復(fù)合電流，通常對于高純度的單晶硅產(chǎn)生-復(fù)合電流可以降低到2*1011A/nm2  以下;

③表面泄漏電流，在制造工藝結(jié)束時，對芯片表面進行鈍化處理，可以將表面漏電流降低到 1011A/nm2量級。當然，暗電流也受探測器工作溫度和偏置電壓的影響。探測器的暗電流與噪聲是分不開的，通常光電探測器的噪聲主要分為暗電流噪聲、散粒噪聲和熱噪聲：a暗電流噪聲：對于一個光電探測器來講，可接收的較小光功率是由探測器的暗電流決定的，所以減小探測器的暗電流能提高光接收機的靈敏度;b散粒噪聲：當探測器接收入射光時，散粒噪聲就產(chǎn)生于光子的產(chǎn)生-復(fù)合過程中。由于光生載流子的數(shù)量變化規(guī)律服從泊松統(tǒng)計分部，所以光生載流子的產(chǎn)生過程存在散粒噪聲;c熱噪聲：由于導體中電子的隨機運動會產(chǎn)生導體兩端電壓的波動，因此就會產(chǎn)生熱噪聲。光電探測器的電路模型中包含的電阻為其熱噪聲的主要來源。而且這款產(chǎn)品用途很廣，主要用于專門用于肉類、菌類、糖果、飲料、糧食、果蔬、乳制品、水產(chǎn)品、、添加劑和調(diào)味品等食品中的鐵金屬以及非鐵金屬雜質(zhì)的檢測。