光电导探测器

光电导探测器思维导图，整理了光电特性和V值、光电导灵敏度$g、光谱特性、频率特性、温度特性、前历效应的内容，一起来看吧！

光电导探测器

• 特点： 光谱响应宽, 紫外远红外工作电流大,可达数毫安 可测强光,可测弱光 灵敏度高， 光电导增益大于1 无极性之分
  • 常用N型杂质半导体 并且在低温下使用
    • 为什么在极低温度下使用？ 1.杂质原子浓度远比基质原子浓度低得多 2.常温:杂质原子束缚电子或空穴已被热激发成自由态作为暗电导率的贡献量。长波光照,己无束缚电子供光激发用,即光电导A为零或很微弱
• 光电导/电阻倒数G计算
  • 光电导的变化正比于光生载流子Δn的变化，光电导为电导在光照下的变化量
  • 单位西门子S
  • 有光照时，光生载流子变多，设弱光初始时刻Δn=0下，光生载流子变化：
  • 无弱光照后，光生载流子从gt下降
  • 两个结论
    • (1)响应时间（上升时间和下降时间)等于载流子寿命且为常数 (2）稳态光电导与产生率成线性关系，即与辐射通量成正比
      • 强光照，阶跃光照，正弦光照的情况省略
• 平均光电流
  • • 光电导探测器为受控恒流源 光电导探测器光敏面做成蛇形等以增强输出光电流，光电流I与长度1,的平方成反比
• 光电导增益
  • 光电导探测器的内增益
• 1.光电特性和γ值
  • 光敏电阻的光电流与入射光照度之间的关系称光电特性，γ就是下面的照度系数
• 2光电导灵敏度Sg
  • 光电导与光照的比值S/lx
    • 光电流与光照的关系，U为偏置电压，E为光照度
    • 在弱光下电压系数α和照度系数γ都取1，强光下照度系数取0.5
• 3光谱特性
  • 峰值波长在515-600nm接近555nm可用于与大眼有关的仪器例如照相机
  • 电导探测器组合起来后可以覆盖从可见光、近红外、中红外延伸至极远红外波段
• 4.频率特性
  • 光电导探测器总的响应时间由探测器本身响应时间决定,与外接负载电阻大小无关 应时间中：1.光一电载流子平均寿命影响较大2.外接电路的时间常数可级略 光电导探测器的频率特性差，不适于接收高频光信号。
• 5.温度特性
• 6.前历效应
• 噪声特性
  • 减小噪声途径： 光调制技术:滤除低频噪声 致冷:降低热噪声 合理偏置电路:提高增益，改善信噪比
• 偏置电路
  • 为使器件正常工作,提供合适的电流或者电压
    • 意义： 1.提高探测灵敏度 2.降低噪声 3.提高频率响应
  • 恒流偏置电路
    • 信噪比高 用于弱信号检测
      • 恒压偏置电路
        • 输出信号与光敏电阻无关 更换方便
• 碲镉汞光敏电阻
  • 根据x的不同，可以实现高温77k-295k红外测量