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光電探測器
光電導(dǎo)器件:利用具有光電導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體材料做成的光電探測器稱為光電導(dǎo)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(yuǎn)紅外波段,都有適用的光敏電阻。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(dǎo)、紅外光譜系統(tǒng)等。CdS和硒化鎘CdSe光敏電阻是可見光波段用得的兩種光敏電阻;硫化鉛PbS光敏電阻是工作于大氣個紅外透過窗口的主要光敏電阻,室溫工作的PbS光敏電阻響應(yīng)波長范圍1.0~3.5微米,峰值響應(yīng)波長2.4 微米左右;銻化銦InSb光敏電阻主要用于探測大氣第二個紅外透過窗口,其響應(yīng)波長3~5μm;光電二極管、光電三極管的感光面只是結(jié)附近的一個的面積,故一般把透鏡作為光的入射窗,要把透鏡的焦點與感光的靈敏點對準(zhǔn)。碲鎘器件的光譜響應(yīng)在8~14 微米,其峰值波長為10.6微米,與CO2激光器的激光波長相匹配,用于探測大氣第三個窗口(8~14微米)。
光電探測器的分類
按照光電探測器件的物理效應(yīng)可分為兩類:一類是利用各種光電效應(yīng)的光子探測器,另一類是利用溫度變化效應(yīng)的熱探測器;
1、光子探測器
光子探測器的工作原理是基于光電效應(yīng),入射的光子和材料中的電子發(fā)生相互作用,若產(chǎn)生的光電子逸出材料表面,則稱為外光電效應(yīng);若產(chǎn)生了被束縛在材料內(nèi)的自由電子或空穴,則稱為內(nèi)光電效應(yīng)。
①外光電效應(yīng):光子發(fā)射效應(yīng);
②內(nèi)光電效應(yīng):光電導(dǎo)效應(yīng),光生伏應(yīng),光磁電效應(yīng)。
2、熱探測器
熱探測器的工作原理是光熱效應(yīng),材料吸收光輻射后可以產(chǎn)生溫差電效應(yīng)、電阻率變化效應(yīng)、自發(fā)極化強(qiáng)度的變化效應(yīng)、氣體體積和壓強(qiáng)的變化效應(yīng)等等,利用這些效應(yīng)可制作各種熱探測器。常用的光熱效應(yīng)有:熱釋電效應(yīng),溫差效應(yīng),測輻射熱效應(yīng)。
光電探測器的行情
隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,光電子已經(jīng)成為我們生活中不可缺少的一部分,導(dǎo)致光電傳感器行業(yè)發(fā)展迅速,中國傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長,截至2017年上半年,國內(nèi)傳感器共分10大類、24小類、6000多個品種。在2016年底,其工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到51億元。我國光電傳感器將保持高速增長趨勢,預(yù)測未來幾年,以年平均復(fù)合增長率30%計算,到2022年,我國光電傳感器行業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)到208億元。熱電致冷溫度下工作(約-60℃),探測度約為109厘米·瓦-1·赫。
目前我國處于工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的重要發(fā)展階段,未來工業(yè)制造業(yè)將逐漸向高處發(fā)展,這使得傳感器等自動化相關(guān)產(chǎn)品迎來良好的發(fā)展機(jī)會。光電傳感器作為基礎(chǔ)也是應(yīng)用為廣泛的傳感器,也同樣迎來了光輝的未來。光電傳感器在食品飲料生產(chǎn)線、包裝機(jī)械、機(jī)床、電子半導(dǎo)體、立體倉庫、安檢設(shè)施等多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。時代在進(jìn)步,社會在發(fā)展,光電子已經(jīng)變成人們生活中不可缺少的一部分,近年來光電傳感器的發(fā)展也十分迅速。對微弱的光信號,器件必須有合適的靈敏度,以確保一定的信噪比和輸出足夠強(qiáng)的電信號。