光電探測(cè)器的原理

是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測(cè)器在軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有廣泛用途。在可見(jiàn)光或近紅外波段主要用于射線測(cè)量和探測(cè)、工業(yè)自動(dòng)控制、光度計(jì)量等；在紅外波段主要用于制導(dǎo)、紅外熱成像、紅外遙感等方面。如果測(cè)量波長(zhǎng)是紫外波段，則選用光電倍增管或?qū)ｉT的紫外光電半導(dǎo)體器件。光電導(dǎo)體的另一應(yīng)用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴(kuò)散引起圖像模糊，連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法，整個(gè)靶面由約10萬(wàn)個(gè)單獨(dú)探測(cè)器組成。

光電探測(cè)器

光電探測(cè)器必須和光信號(hào)的調(diào)制形式、信號(hào)頻率及波形相匹配，以保證得到?jīng)]有頻率失真的輸出波形和良好的時(shí)間響應(yīng)。這種情況主要是選擇響應(yīng)時(shí)間短或上限頻率高的器件，但在電路上也要注意匹配好動(dòng)態(tài)參數(shù)；應(yīng)用：光子計(jì)數(shù)，極微弱光探測(cè)，極低能射線探測(cè)，生化分析儀器，掃描電鏡。光電探測(cè)器必須和輸入電路在電特性上良好地匹配，以保證有足夠大的轉(zhuǎn)換系數(shù)、線性范圍、信噪比及快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等；為使器件能長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地工作，必須注意選擇好器件的規(guī)格和使用的環(huán)境條件，并且要使器件在額定條件下使用；

光電探測(cè)器的概述??

光電探測(cè)器在光通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)將光轉(zhuǎn)變成電的作用，這主要是基于半導(dǎo)體材料的光生伏應(yīng)，所謂的光生伏應(yīng)是指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。作為雜質(zhì)光電導(dǎo)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。(光電導(dǎo)效應(yīng)是指在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)度到自由狀態(tài)，而引起材料電導(dǎo)率的變化的象。即當(dāng)光照射到光電導(dǎo)體上時(shí)，若這個(gè)光電導(dǎo)體為本征半導(dǎo)體材料，且光輻射能量又足夠強(qiáng)，光電材料價(jià)帶上的電子將被激發(fā)到導(dǎo)帶上去，使光導(dǎo)體的電導(dǎo)率變大是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)象，光子作用于光電導(dǎo)材料，形成本征吸收或雜質(zhì)吸收，產(chǎn)生附加的光生載流子，從而使半導(dǎo)體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，產(chǎn)生光電導(dǎo)效應(yīng)。

光電探測(cè)器的發(fā)展歷史

起初用來(lái)探測(cè)可見(jiàn)光輻射和紅外輻射的光電探測(cè)器是熱探測(cè)器。其中，熱電偶早在1826年就已發(fā)明出來(lái)。由于紅外光電探測(cè)器技術(shù)的不斷完善，從光電探測(cè)器芯片上提升技術(shù)已相當(dāng)困難。1880年又發(fā)明了金屬薄膜測(cè)輻射計(jì)。1947年制成了金屬氧化物熱敏電阻測(cè)輻射熱計(jì)。1947年又發(fā)明了氣動(dòng)探測(cè)器。經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)和發(fā)展，這些光電探測(cè)器日趨完善，性能也有了較大的改進(jìn)和提高。

從20世紀(jì)50年代的時(shí)候開(kāi)始人們對(duì)熱釋電探測(cè)器進(jìn)行了一系列研究工作，發(fā)現(xiàn)它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，一度使這個(gè)領(lǐng)域研究很活躍。但是，與光子探測(cè)器相比，這些光電探測(cè)器的探測(cè)率仍較低，時(shí)間常數(shù)也較大。

應(yīng)用廣泛的光子探測(cè)器，除了發(fā)展較早、技術(shù)上也較成熟、響應(yīng)波長(zhǎng)從紫光到近紅外的光電倍增管以外，硅和鍺材料制作的光電二極管、鉛錫、Ⅲ～Ⅴ族化合物、鍺摻雜等光電探測(cè)器，目前均已達(dá)到相當(dāng)成熟的階段，主要性能已接近理論極限。

1970年以后又出現(xiàn)了一種利用光子牽引效應(yīng)制成的光子牽引探測(cè)器。其主要用于CO2激光的探測(cè)。八十年代中期，出現(xiàn)了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導(dǎo)帶躍遷的新型光探測(cè)器——量子阱探測(cè)器。八十年代中期，出現(xiàn)了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導(dǎo)帶躍遷的新型光探測(cè)器——量子阱探測(cè)器。這種器件工作于8～12μm波段，工作溫度為77K。