光電檢測

1、1：光電檢測技術：是一種非接觸測量技術，以激光作為光源，由光電接收器件對載有被測物質信息的光進行檢測，并轉換為電信號，由輸入電路，放大濾波等電路提取信息，再經(jīng)AD轉換送入計算機處理，最后打印顯示。2：光電檢測系統(tǒng)的組成：光電傳感器、處理電路、顯示控制。3：光信號強度調制的分類：輻射式、反射式、遮擋式、透射式。4：可見光范圍：0.38μm–0.78μm其中人眼敏感光是550為黃綠光5：半導體的特性：（1）半導體的電阻溫度系數(shù)一般是負的，它

2、對溫度的變化非常敏感。（2）半導體的導電性能可受極微量雜質的影響而發(fā)生十分顯著的變化。（3）半導體的導電能力及性質會受熱、光、電、磁等外界作用的影響而發(fā)生非常重要的變化1：費米能級EF的位置：本征半導體的EF在禁帶的中央。P型半導體的EF在受主能級與價帶頂?shù)恼虚g。N型半導體的EF位于施主能級和導帶底的正中間。1：陷阱效應：半導體內的雜質（或缺陷）除了決定材料的導電性質（起施主或受主的作用）和促進非平衡載流子的復合（決定非平衡載流子的壽

3、命）等作用外，還有一種重要的作用，即陷阱效應。1：載流子的運動：分為兩種：擴散運動和飄移運動擴散運動是在載流子濃度不均勻的情況下，載流子無規(guī)則熱運動的自然結果，它不是由電場力的推動而產(chǎn)生的。我們把在載流子由熱運動照成的從高濃度處向低濃度處的遷移運動稱為擴散運動。飄移運動：載流子在電廠的加速作用下，除熱運動之外獲得的附加運動稱為飄移運動1：PN結原理：異質結：由兩種不同質的半導體材料接觸而組成的結。同質結：由兩種同質的半導體材料接觸而組成

4、的結。肖特基勢壘：1：光電效應：當光照射到物體上使物體發(fā)射電子、或導電率發(fā)生變化、或產(chǎn)生光電動勢等，這種因光照而引起物體電學特性的改變統(tǒng)稱為光電效應。光電效應的分類：（1）物質受到光照后向外發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為外光電效應（2）物質受到光照后所產(chǎn)生的光電子只在物質內部運動，而不會逸出物質外部的現(xiàn)象稱為內光電效應。其中內光電效應又分為：光電導效應和光生伏特效應。1：光電器件最重要的參數(shù)是：靈敏度、弛豫時間和光譜分布。1：靈敏度的三種表達方式：

5、1：弛豫時間：這種弛豫現(xiàn)象表現(xiàn)了光電導對光強變化反應的快慢。顯然，光電導上升或下降的時間就是弛豫時間或稱為響應時間。1：弛豫時間的研究意義：光電導的弛豫決定了在迅速變化的光強下一個光電器件能否有效工作的問題。1：在分析定態(tài)光電導和光強之間的關系時，盡管實際情況比較復雜，但通過討論兩種典型情況：（1）低光強下：直線性光電導與光強無關（2）高光強下：拋物線性光電導與光強的平方根成正比光強越高，弛豫時間越短。1：慣性越小，即弛豫時間越短，則定

6、態(tài)靈敏度也越低，定態(tài)靈敏度越高，弛豫時間也就越長。1：光電導光譜分布的研究意義：在光源選定后，根據(jù)光譜分布曲線選擇接收器件。1：不同的本征半導體光電導材料，由于有不同的禁帶寬度，對應有不同的光譜分布曲線，也就是說響應時間由禁帶寬度所決定。1：丹倍效應：這種由于光生載流子的擴散在光的傳播方向產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象稱為光電擴散效應或丹倍效應，所產(chǎn)生的光電壓稱為光電擴散電壓或丹倍電壓。1：外光電效應器件：光電管、光電倍增管和某些特種光電器件。1：外

7、光電效應：斯托列托夫定律（光電發(fā)射第一定律）：當入射光線的頻譜成分不變時（同一波長的單色光或者相同頻譜成分的光線），光電陰極的飽和光電發(fā)射電流Ik與被陰極所吸收的光通量φk（有時也用Fk）表示成正比。即Ik=Skφk愛因斯坦定律（光電發(fā)射第二定律）：發(fā)射出光電子的最大動能隨入射光頻率的增高而線性地增大，而與入射光的光強無關。即光電子發(fā)射的能量關系符合愛因斯坦公式：1：光電發(fā)射過程包括三個基本階段：（1）電子吸收光子以后產(chǎn)生激發(fā)，即得到能