光电功能材料与器件复习题
光电子材料和器件全
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光耦合器
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光调制器
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波分复用器
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光电子材料和器件的分类
——光电子材料的分类 ——光电子器件的分类
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光电子材料的分类
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1、固体激光材料 2、光学功能材料 3、光纤材料 4、光储存材料 5、光显示材料
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平板显示：相对于CRTБайду номын сангаас言的,一般指LOGO
厚度小于屏幕对角线1/4的
显示器.
优点：
1、器件的核心层厚度很薄,厚度可以 小于1毫米 2、没有视角问题,可在很大的角度内, 显示画面不失真 3、低温特性好 4、器件为全固态结构,无真空、液体 物质,抗震性好
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光伏发电：根据光生伏打效应原理LOG,O利
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光电子器件的分类
1、光源 2、调制器 3、光波导器件 4、光电探测器件 5、光成像器件 6、显示器件
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光电子 的
应用
及
发展
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光电子的应用
1、景观照明 2、激光打标,焊接,开孔 3、高帧频CMOS相机爆炸、姿态 4、光纤陀螺 5、星图定位 6、红外热成像云爆、温压 7、光幕靶、天幕靶弹丸定位、测速
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光波导器件 光纤
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调制器：波导调制器 、半导体调制器LOGO
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光探测器件辐射与测量、光电检测：光电LO二GO 极管
、雪崩光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电 池、CCD器件.
《光电检测期末复习题》
第一次作业1、光电检测技术有何特点？光电检测系统的基本组成是怎样的？答：光电检测技术是将光学技术与现代技术相结合，以实现对各种量的测量，它具有如下特点：（1）高精度，光电测量是各种测量技术中精度最高的一种。
（2）高速度，光电检测以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，因此用光学方法获取和传递信息的速度是最快的。
（3）远距离、大量程，光是最便于远距离传递信息的介质，尤其适用于遥控和遥测。
（4）非接触式测量，不影响到被测物体的原始状态进行测量。
光电检测系统通过接收被测物体的光辐射，经光电检测器件将接收到的光辐射转换为电信号，再通过放大、滤波等电信号调理电路提取有用信息，经数模转换后输入计算机处理，最后显示，输出所需要的检测物理量等参数。
2、什么是能带、允带、禁带、满带、价带和导带？绝缘体、半导体、导体的能带情况有何不同？答:晶体中电子所能具有的能量范围，在物理学中往往形象化地用一条条水平横线表示电子的各个能力值，能量愈大,线的位置愈高,一定能量范围内的许多能级（彼此相隔很近）形成一条带,称为能带。
其中允许被电子占据的能带称为允带。
允带之间的范围是不允许电子占据的，称为禁带。
在晶体中电子的能量状态遵守能量最低原理和泡利不相容原理，晶体最外层电子壳层分裂所形成的能带称为价带。
价带可能被电子填满也可能不被填满，其中被填满的能带称为满带。
半导体的价带收到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后即成为导电的能带--导带。
对绝缘体和半导体，它的电子大多数都处于价带，不能自由移动，但是热，光等外界因素的作用下，可以少量价带中的电子越过禁带，跃迁到导带上去成为载流子。
绝缘体和半导体的区别主要是禁的宽度不同。
半导体的禁带很窄，绝缘体的禁带宽一些，电子的跃迁困难的多，因此，绝缘体的载流子的浓度很小。
导电性能很弱。
实际绝缘体里，导带里电子不是没有，并且总有一些电子会从价带跃迁到导带，但数量极少，所以，在一般情况下，可以忽略在外场作用下他们移动所形成的电流。
有机高分子光电功能材料与器件
有机高分子光电功能材料与器件
有机高分子光电功能材料与器件是一类应用广泛的材料，其中包括了有机发光二极管、有机太阳能电池、有机场效应晶体管等，这些器件都具备较高的电光转换效率和较低的制造成本，因而受到了广泛的关注。
有机高分子光电功能材料与器件的制备是一个比较复杂的过程，需要经过多个步骤。
首先，需要选取适合的有机高分子材料，这些材料既要具备较高的电导率和发光效率，又需要耐光性好，稳定性高，易加工等特点。
其次，在制备过程中还需要使用一些添加剂，如共聚物等，来提高材料的性能和可加工性。
在制备器件前，需要对材料进行表征和性质测试，例如利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等手段来分析材料的光学性质；利用扫描电镜、原子力显微镜等手段来观察材料形貌和微观结构等。
最后，才是制备器件的过程。
例如，在制备有机发光二极管时，需要将有机高分子材料涂覆在透明的ITO导电膜上，在其中加入一些掺杂分子，这样可以改变有机高分子的导电性质和荧光颜色。
制作好电极后，通过在电极之间加上适当的电压，就可以将有机高分子材料激发出荧光，从而实现发光二极管的发光效果。
总之，有机高分子光电功能材料与器件是一项非常重要的研究领域，它在显示、照明、能源等领域有广泛的应用前景。
在日后的研究中，我们还需要不断优化制备工艺，提高材料的性能和设备的转换效率，以更好地满足实际应用的需求。
功能高分子材料复习题
《功能高分子材料》复习题一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类？功能高分子可从以下几个方面分类：1.力学功能材料：1)强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；2)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。
2.化学功能材料：1)分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；2)反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；3)生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。
3.物理化学功能材料：1)耐高温高分子，高分子液晶等；2)电学功能材料，如导电性高分子、超导高分子，感电子性高分子等；3)光学功能材料，如感光高分子、导光性高分子，光敏性高分子等；4)能量转换功能材料，如压电性高分子、热电性高分子等。
4.生物化学功能材料：1)人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；2)高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；3)生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
二、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。
1.阳离子交换树脂。
机理：解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换；R-SO3H+M+——R-SO3M+H+2.阴离子交换树脂。
机理：解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。
RN+H3OH-+X-——RN+H3X-+OH-3.应用：1）水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。
2）冶金工业：分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。
3）原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等，还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。
4）海洋资源利用：从海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料，用以海水制取淡水。
5）食品工业：制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。
6）医药工业：例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。
7）化学工业：在化学实验、化工生产上是重要的单元操作，普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯、浓缩和回收等。
光电信息功能材料复习知识点
光电信息功能材料复习知识点光电信息功能材料复习知识点1.材料分类：物理功能材料，化学功能材料，⽣物功能材料，功能转换材料2.功能材料：具有优良的光、电、磁、热、声学、⼒学、化学和⽣物学功能及其相互转化的功能，被⽤于⾮结构⽬的具有特定功能的材料。
3.现在是材料的功能设计时代4.光电信息材料：指?⽤于制造各种光电设备（主要包括各种主、被动光电传感器、光电转换器、光电显?⽰、光信息处理和存储装置、光通信等）的材料5.功能材料按照功能的显⽰过程可以分为⼀次功能材料和⼆次功能材料（有能量形式变化）6.薄膜制备⽅法：物理⽓相沉积PVD，化学⽓相沉积CVD，溶液镀膜法7.溅射：直流，射频，磁控，离⼦束8.离⼦镀：结合真空蒸镀和溅射的特点9.新的CVD：?⾦属有机化合物化学?⽓相淀积（MOCVD）；等离?⼦增强化学?⽓相沉积（PECVD)10.薄膜的⽣长模式可以归结为以下三种形式：岛状⽣长模式；层状⽣长模式；层岛复合⽣长模式（浸润性区别）11.粉体材料制备⽅法：（1）机械粉碎法（2）⽓体蒸发法（3）溶液法（4）激光合成法（5）等离⼦体合成法（6）射线辐照合成法（7）溶胶-凝胶法12.纳⽶陶瓷的制备：制粉，成型，烧结13.外光电效应：指物质受光照后⽽激发的电⼦逸出物质的表⾯，在外电场作⽤下形成真空中的光电⼦流。
这种效应多发⽣于⾦属和⾦属氧化物14.内光电效应：指受光照⽽激发的电⼦在物质内部参与导电，电⼦并不逸出光敏物质表⾯15.内光电效应之光电导效应：半导体内部价带原⼦吸收光⼦的能量跃迁到导带，半导体内部载流⼦数⽬增多，电导率增加的效应16.内光电效应之光⽣伏特效应：半导体吸收光⼦产⽣电⼦空⽳对，并且在PN结内建电场的作⽤下形成光电压17.GaN是的蓝光半导体激光器材料18.ZnSe是?⼀种蓝绿光半导体激光器材料19.红光半导体激光器材料主要有InGaAlP和InGaP/GaAsP等20.光电⼦集成电路OEIC：把光器件和电⼦器件都集成在同⼀基⽚上的集成电路21.标准测试条件：AM1.5地⾯太阳光谱辐照度分布光源辐照度：1000W/m2，测试温度：25±2°C22.暗电流(ID)是指器件在反偏压条件下,没有⼊射光时产⽣的反向直流电流23.Rsh对光电流的影响较⼩，⽽对开路电压的影响较⼤24.Rs对开路电压的影响⼏乎没有，但对短路电流却有很⼤的影响25.温度上升，硅电池的开路电压降低，短路电流增⼤26.太阳光伏系统：⼀般我们将光伏系统分为独⽴系统、并?⽹系统和混合系统27.Ge、Si、InP、GaAs的禁带宽度在室温下分别为0.66eV、1.12 eV、1.35eV、1.42 eV28.硅料制备：改良西门⼦法；硅烷法——硅烷热分解法；流化床法29.多晶硅是⽣产单晶硅的直接原料。
应用光学与光电技术考试试题
应用光学与光电技术考试试题1. 选择题1. 在光学系统中，以下哪个元件负责将平行光线聚焦到焦点上？A. 透镜B. 棱镜C. 反射镜D. 光纤2. 光纤传感器通过利用光纤传输的信号来检测和测量各种物理量。
以下哪个物理量无法通过光纤传感器测量？A. 温度B. 压力C. 光强度D. 电流3. 以下哪个现象是光电效应的基础？A. 光的折射B. 光的散射C. 光的衍射D. 光的电离4. 多层薄膜的干涉是由于什么原理引起的？A. 折射定律B. 光的波动性C. 光的电离D. 光的衍射5. CCD（电荷耦合器件）是一种常见的光电转换技术，它的主要作用是什么？A. 产生激光B. 生成电流C. 检测光强度D. 调制光波长2. 简答题1. 光学薄膜是如何实现对光的干涉效应的控制的？2. 请解释光纤传感器的工作原理，并提供一个实际应用案例。
3. 举例说明光电效应在实际生活中的应用。
4. 请解释CCD（电荷耦合器件）的工作原理及其在数码相机中的应用。
3. 计算题1. 一束光波以45°角射入折射率为1.5的介质中，求反射光束与折射光束之间的角度差。
2. 一根长为2m的光纤被扭曲后，发现光线从一端射入后无法充分传输到另一端。
如果设定传输损耗小于0.5dB/m，则最大允许的扭曲角度是多少？4. 应用题请你根据实际应用场景，针对以下问题提出解决方案，并详细说明原理：1. 如何利用光学技术解决城市道路交通监控摄像头夜晚拍摄质量下降的问题？2. 如何利用光电技术实现无线充电设备与充电器的有效对接和充电监控？总结：本文针对应用光学与光电技术考试试题进行了解答，涵盖了选择题、简答题、计算题和应用题。
通过对这些问题的回答，希望读者能够加深对光学与光电技术的理解，并能在实际应用中灵活运用。
光学与光电技术在现代科学和技术领域具有广泛应用，对于推动科技进步和社会发展起到重要作用。
光电功能材料南邮试题.docx
光电功能材料南邮试题光电功能材料南邮试题I. 简答题1. 定义光电功能材料，并举例说明其在实际应用中的重要性。
光电功能材料是指能够对光进行吸收、发射、传导以及转换为电能或光信号的材料。
它们在光电子学、太阳能电池、光通信等领域有着广泛的应用。
光电功能材料的重要性主要体现在以下几个方面：首先，光电功能材料在光电子学中扮演着重要的角色。
它们可以用于制造各种光电子器件，如光电二极管、光电倍增管、激光器等。
这些器件的制造离不开对光电功能材料的选材和性能优化，因此光电功能材料对于光电子学的发展至关重要。
其次，光电功能材料在太阳能电池领域具有重要意义。
太阳能电池依靠材料对光的吸收和电子的运动来产生电能，而光电功能材料恰好具备这些特性。
通过研究和发展光电功能材料，可以提高太阳能电池的效率和稳定性，促进可再生能源的发展。
此外，光电功能材料在光通信方面也有广泛应用。
光通信是一种高速、大容量的信息传输方式，而光电功能材料可以用于制造光纤、光放大器以及光调制器等光通信器件，从而提高通信传输的速度和质量。
总之，光电功能材料在光电子学、太阳能电池和光通信等领域扮演着重要的角色。
通过研究和应用光电功能材料，我们可以推动科技的发展，实现更加可持续和高效的能源利用方式。
2. 简要介绍一种光电功能材料的制备方法，并讨论其优缺点。
以钙钛矿太阳能电池材料为例，介绍其制备方法及优缺点：制备钙钛矿太阳能电池材料的一种常用方法是溶液法制备。
具体步骤如下：首先，将钙钛矿的前体材料溶解在适当的溶剂中，形成稳定的钙钛矿前体溶液。
常用的溶剂有N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）等。
接着，将前体溶液涂敷在导电基底上，形成薄膜。
导电基底通常采用氧化锡（SnO2）或氧化铟锡（ITO）等材料。
然后，通过热处理使前体溶液中的钙钛矿结晶成立体结构。
热处理温度和时间可以影响材料的晶粒尺寸和结晶度。
最后，将制备好的钙钛矿薄膜与电子传输材料、电解质等组装成完整的太阳能电池器件。
功能材料复习题
功能材料复习题功能材料复习题功能材料是指能够通过改变其结构和组成，以实现特定功能的材料。
它们在现代科技中扮演着重要的角色，广泛应用于电子、能源、医疗等领域。
本文将通过一系列复习题来回顾和巩固对功能材料的理解和知识。
1. 什么是功能材料？功能材料是指通过改变其结构和组成，使其具有特定的物理、化学或生物学性质，以实现特定功能的材料。
功能材料可以具有诸如导电、光学、磁性、催化等特性，用于满足不同领域的需求。
2. 请列举几种常见的功能材料及其应用领域。
- 导电材料：如金属和导电聚合物，广泛用于电子器件、电路板等领域。
- 光学材料：如光纤和半导体材料，用于激光器、光通信等领域。
- 磁性材料：如铁、钴和镍等，应用于电动机、磁存储器等领域。
- 催化材料：如催化剂，用于加速化学反应，广泛应用于化工、环保等领域。
- 生物材料：如生物陶瓷和生物可降解聚合物，用于医疗器械、组织工程等领域。
3. 请简要介绍一下纳米材料的特点和应用。
纳米材料具有尺寸在纳米级别的特点，其表面积大、界面效应显著，具有优异的物理、化学和生物学性质。
纳米材料广泛应用于电子、能源、医疗等领域。
例如，纳米颗粒可以用于药物传递系统，通过调控颗粒的大小和表面修饰，实现药物的靶向输送和控释；纳米材料在太阳能电池中的应用可以提高光电转换效率；纳米材料还可以用于传感器、催化剂等领域，发挥其特殊的性能。
4. 请解释一下形状记忆材料的工作原理。
形状记忆材料是一种能够在外界刺激下恢复其原始形状的材料。
其工作原理基于材料内部的相变过程。
形状记忆材料通常具有两种不同的相，即高温相和低温相。
在高温相时，材料可以被加工成所需的形状；而在低温相时，材料会发生相变，恢复其原始形状。
通过控制温度或应力，可以实现形状记忆材料的形状变化和恢复。
5. 请举例说明一种利用功能材料实现特定功能的应用。
一个例子是利用磁性材料实现磁性储存器。
磁性储存器是一种用于存储和读取数据的设备，其中磁性材料被用作信息的存储介质。
光电子技术复习
光电⼦技术复习第⼀章1、光电⼦技术的定义光电⼦技术是光学技术与电⼦技术结合的产物，是电⼦技术在光频波段的延续和发展。
是研究光（特别是相⼲光）的产⽣、传输、控制和探测的科学技术。
2、电磁波的性质1.电磁波的电场和磁场都垂直于博得传播⽅向，三者相互垂直，电磁波是横波，和传播⽅向构成右⼿螺旋关系。
2.沿给定⽅向传播的电磁波，电场和磁场分别在各⾃平⾯内振动，称为偏振。
3.空间个点磁场电场都做周期性变化，相位同时达到最⼤或最⼩。
4.任意时刻，在空间任意⼀点，H E µε=5.电磁波真空中传播速度为001µε=c ，介质中的为εµ1=v3、⾊温的概念规定两波长处具有与热辐射光源的辐射⽐率相同的⿊体的温度。
4、辐射度学与光度学的基本物理量作业：1、2第⼆章⼀、光波在⼤⽓中的传播1、光波在⼤⽓中传播时，引起的光束能量衰减和光波的振幅和相位起伏因素光波在⼤⽓中传播时，⼤⽓⽓体分⼦及⽓溶胶的吸收和散射会引起的光束能量衰减，空⽓折射率不均匀会引起的光波振幅和相位起伏2、⼤⽓分⼦散射的定义、特点；瑞利散射的定义和特点定义：当光线穿过地球周围的⼤⽓时，它的⼀些能量向四⾯⼋⽅反射。
特点：波长较短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。
瑞利散射定义：在可见光和近红外波段，辐射波长总是远⼤于分⼦的线度，这⼀条件下的散射为瑞利散射。
瑞利散射特点：波长越长，散射越弱；波长越短，散射越强烈。
所以天空呈蓝⾊。
3、⼤⽓⽓溶胶的定义、瑞利散射、⽶-德拜散射；⼤⽓⽓溶胶：⼤⽓中有⼤量的粒度在0.03 µm到2000 µm之间的固态和液态微粒，它们⼤致是尘埃、烟粒、微⽔滴、盐粒以及有机微⽣物等。
由这些微粒在⼤⽓中的悬浮呈胶溶状态，所以通常⼜称为⼤⽓⽓溶胶。
瑞利散射：散射粒⼦的尺⼨远⼩于光波长时，散射光强。
⽶德拜散射：散射粒⼦的尺⼨⼤于等于光波长时，散射光强对波长的依赖性不强。
⼆、光波在电光晶体中的传播1、电光效应的定义及分类电光效应：在外电场作⽤下，晶体的折射率发⽣变化的现象。
2016年《功能材料》综合复习资料
2016年《功能材料》总复习绪论1. 新材料指“在近阶段将达到实用化的高功能材料”，一般认为可以包括：晶须材料、非晶材料、超塑性材料、形状记忆材料、功能陶瓷、功能有机材料、超导材料、碳纤维、能量转换材料等。
2. 功能材料指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。
（磁性、电子、信息、光学、敏感、能源）3. 与结构材料相比，功能材料有以下主要特征：1）功能材料的功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动，是最本质的特征。
2）功能材料的聚集态和形态非常多样化，除晶态外，还有气态、液态、液晶态、非晶态、混合态和等离子态。
除三维材料外，还有二维、一维和零维材料。
3）结构材料常以材料形式为最终产品，而功能材料有相当一部分是以元件形式为最终产品，即材料-元件一体化。
4）功能材料是多学科交叉的知识密集型产物。
5）功能材料的制备技术不同于结构材料用的传统技术，而是采用许多先进的新工艺和新技术，如急冷、超净、超微、超纯、薄膜化、集成化、微型化、智能化以及精细控制和检测技术。
4. 功能材料按其功能的显示过程可分为：1）一次功能材料：当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于同一种形式时，材料起到能量传输部件的作用。
材料的这种功能称为一次功能。
以一次功能为使用目的的材料又称为载体材料。
2）二次功能材料：当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式时，材料起能量的转换部件作用，材料的这种功能称为二次功能或高次功能。
有人认为这种材料才是真正的功能材料。
5. 功能材料的制备方法1）溶胶-凝胶法(Sol--Gel法，简称SG法)2）快淬快凝技术：通过快淬快凝工艺可以得到在常规条件下的亚稳相。
亚稳相可以是材料的使用状态，也可能是为了得到好性能的中间状态。
实际上可以把亚稳状态的材料看作是平衡态来使用。
光电检测技术期末试卷试题大全
光电检测技术期末试卷试题大全1、光电器件的基本参数特性有哪些（响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度）率响应效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。
（光电子学光电子器件）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。
）12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。
（外光电效应光电管光电倍增管）二、名词解释1、响应度（响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。
《光电功能材料与器件》教学大纲
光电功能材料与器件》课程教学大纲课程代码（五号黑体）：MCHM3042课程性质：专业必修课程授课对象：材料化学、功能材料等专业开课学期：总学时：54学时学分：3学分讲课学时：52学时实验学时：0学时实践学时：2学时指定教材：王筱梅，《有机光电材料与器件》，化学工业出版社，2014年参考书目（五号黑体）5－20部左右（五号宋体）刘恩科，《半导体物理学》，电子工业出版社，2007年黄昆半，《导体物理基础》，科学出版社，1999年李晔，《光化学基础与应用》，化学工业出版社，2000年刘亟须，《物理光学基础教程》，北京理工大学出版社，2000年朱建国，《电子与光电子材料》，国防工业出版社，2007年刘云圻，《有机纳米与分子器件》，科学出版社，2010年李文连，《有机光电子器件的原理、结构设计及其应用》，科学出版社，2012年教学目的：（五号黑体）本课程为材料化学专业和功能材料专业的专业必修课。
通过本课程的学习使学生了解和掌握各种光电材料的基本原理、基本性质、制备技术，及光电子材料的现状及发展趋势有。
了解和掌握光电子器件相关理论与器件物理，掌握有机发光二极管、有机太阳能电池、有机场效应晶体管、生物传感器等分子材料器件的基本类型、结构、工作机理、电学特性、电学特性参数表征及其应用，为光电器件的研究、设计及应用奠定理论基础。
第一章物质吸收光谱与颜色（五号黑体）课时：2.5周，共8课时（五号宋体）教学内容第一节光的基本性质光的波粒二象性第二节电子跃迁一、基态与激发态分子的基态与激发态的性质比较二、电子跃迁类型有机分子电子能级跃迁三、跃迁允许与跃迁禁阻电子跃迁允许与跃迁禁阻示意图第三节紫外-可见吸收光谱一、吸收光的条件能量要大于一定值二、朗伯-比耳定律样品对光波的吸光能力与该溶液的浓度和吸收层厚度成正比。
三、紫外-可见吸收光谱在近紫外-可见-近红外光谱区域内，某一样品对不同波长单色光的吸收强度的变化情况，简称吸收光谱。
光电功能材料与器件应用
光电功能材料与器件应用光电功能材料与器件，作为现代科技领域的重要组成部分，具备着广泛的应用前景。
它们可以在光电子、能源、信息存储等领域发挥着重要作用。
本文将从材料与器件的特性、应用领域以及发展前景等方面进行探讨。
一、光电功能材料与器件的特性光电功能材料与器件具备着以下几个特性：1. 光电转换效率高：光电功能材料与器件能够高效地将光能转化为电能，实现能量的转换与储存。
其独特的能带结构和电子结构使其具备了高效的光电转换性能。
2. 调控性能强：光电功能材料与器件能够通过外界的电场、光照和温度等因素的调控，实现其特性的调节和优化。
这种调控性能使其在各种应用领域中能够灵活应对，具备更多的可能性。
3. 光电响应速度快：光电功能材料与器件具备着快速响应的特点，能够在极短的时间内完成光电转换过程。
这使得其在通信、光电子器件等领域中具备了广泛的应用前景。
四、光电功能材料与器件的应用领域光电功能材料与器件在众多领域中都有着广泛的应用，例如：1. 光电子器件：光电子器件是光电功能材料与器件应用的重要领域之一。
例如，太阳能电池的发展利用了光电功能材料的特性，将太阳能转化为电能，实现能源的可持续利用。
此外，光电功能材料与器件在光电传感器、激光器等方面也有着广泛的应用。
2. 信息存储：光电功能材料与器件在信息存储领域也发挥着重要作用。
例如，光纤通信系统中使用的光纤材料具备着优异的光学性能，实现了高速、大容量的信息传输。
此外，存储介质方面的研究也在不断发展，利用光电功能材料的特性实现了更高密度的数据存储。
3. 能源领域：光电功能材料与器件在能源领域的应用也呈现出良好的前景。
例如，光催化材料和光电催化器件可以利用光能将水分解为氢气和氧气，实现可持续的能源转换。
此外，光伏材料的发展也在推动太阳能发电的普及和应用。
五、光电功能材料与器件的发展前景光电功能材料与器件的应用前景非常广阔，其发展方向主要包括以下几个方面：1. 新材料的研发：为了满足不断增长的应用需求，研究人员将继续开展新材料的研发工作，以提高光电功能材料与器件的性能和稳定性。
光电功能材料南邮试题
光电功能材料南邮试题光电功能材料是指具有光学和电学特性的材料，能够将光能转化为电能或电能转化为光能。
它在光电转化、光子器件和光电器件等领域具有重要应用。
光电功能材料的研究包括材料的制备、表征和应用等方面。
以下是一些与光电功能材料相关的参考内容。
1. 光电功能材料的分类光电功能材料可以根据其光电转化方式、材料的组成和结构等不同特点进行分类。
常见的分类包括：光电转化材料、半导体材料、有机光电材料等。
光电转化材料包括光电二极管材料、太阳能电池材料等。
半导体材料包括硅、锗等。
有机光电材料包括有机分子材料、聚合物材料等。
2. 光电功能材料的制备方法制备光电功能材料可以采用不同的方法，包括溶液法、薄膜制备、热处理等。
溶液法是将材料溶解在溶剂中，然后通过溶剂挥发或经过化学反应进行材料的制备。
薄膜制备方法包括物理气相沉积、化学气相沉积等，可以制备出高质量的薄膜。
热处理方法可以通过控制材料的热处理条件来改善材料的光电性能。
3. 光电功能材料的表征方法表征光电功能材料可以采用多种方法，包括光学光谱、电学测试、结构表征等。
光学光谱能够研究材料的光学特性，如吸收光谱、荧光光谱等。
电学测试可以测量材料的导电性、电阻率、载流子迁移率等参数。
结构表征可以使用X射线衍射、扫描电镜等方法来研究材料的晶体结构和形貌。
4. 光电功能材料的应用光电功能材料在太阳能电池、光电二极管、激光器、光传感器等领域具有重要应用。
太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，其中使用的光电功能材料能够将光能转化为电能。
光电二极管是光电转化材料的一种，能够将光能转化为电能或反之。
激光器的工作原理是利用光电功能材料的辐射特性，将电能转化为光能。
5. 光电功能材料的研究进展随着科技的发展，光电功能材料的研究也在不断进展。
一些新型材料的发现和制备方法的改进，推动了光电功能材料领域的发展。
例如，近年来有研究人员发现了一些具有优异光电性能的新型材料，如钙钛矿材料、有机-无机杂化材料等。
材料科学中的光电功能材料与器件
材料科学中的光电功能材料与器件光电功能材料与器件是材料科学领域的一种新型材料和高科技产品。
它们具有光学、电学、磁学等多重性质，能够将光能和电能相互转换，成为现代光、电、磁信息技术的基础材料。
光电功能材料与器件不仅应用广泛，并且研究领域广泛，涉及到材料制备、性能测试、器件设计等多个方面。
本文将探讨光电功能材料与器件的基本概念、重要性及发展前景。
一、光电功能材料与器件的基本概念1. 光电功能材料光电功能材料是指具有光电、电光、光吸收、光发射等功能的材料。
光电功能材料具有很强的光学、电学、磁学相互作用，可以通过外加电场、磁场等手段，实现光电信号的传输和控制。
典型的光电功能材料包括半导体材料、光敏材料、光学玻璃材料、聚合物材料、磁性材料等。
2. 光电器件光电器件是指基于光电功能材料，通过设计、制备、加工等一系列技术手段，实现光信号和电信号之间的转换，如光电传感器、太阳能电池、光纤通信器件等。
光电器件具有高精度、高灵敏度、高速度、高效率等优点，是光电功能材料应用的重要方向之一。
二、光电功能材料与器件的重要性光电功能材料与器件在现代信息技术和能源技术中具有重要的应用价值，主要有以下几个方面：1. 光电信息技术光电信息技术是指基于光、电、磁现象的信息处理技术。
光电功能材料与器件作为光电信息技术的重要组成部分，可以用于制造光学计算机、光通信、光储存器件等。
比如，基于光电功能材料的光通信器件可以实现高速率、低噪声、长距离数据传输，应用于信息高速公路、智能家居、航空航天等领域。
2. 太阳能转化技术太阳能转化技术是当前能源技术研究的热点之一。
光电功能材料与器件作为太阳能转化技术的重要材料，可以用于制造高效率、低成本、长寿命的太阳能电池。
比如，硅晶太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池，采用光电功能材料制成的薄膜太阳能电池是目前研究的热点之一。
3. 光化学、生物医学技术光化学、生物医学技术是现代医学科技中的前沿领域之一。
有机合成中先进光电功能材料的开发考核试卷
9.关于有机合成中的Wittig反应，以下哪项描述是正确的？()
A.用于制备醛
B.用于制备酮
C.用于制备酸
D.用于制备烯烃
10.以下哪种材料在有机光电功能材料中具有非线性光学性质？()
A.聚合物
B.小分子有机物
C.金属
D.硅
11.以下哪种方法可以增加有机光电功能材料的吸光系数？()
A.增加共轭长度
7. B
8. A
9. D
10. D
11. A
12. C
13. D
14. C
15. B
16. B
17. A
18. C
19. D
20. C
二、多选题
1. ABCD
2. ABC
3. ABC
4. ABC
5. ABC
6. ABCD
7. ABC
8. ABCD
9. ABC
10. BCD
11. ABCD
12. ABC
13. ABCD
14. ABC
15. ABCD
16. AB
17. ABC
18. ABC
19. ABCD
20. ABC
三、填空题
1.给体材料，受体材料
2.发光材料，器件结构
3.键合
4.结晶度
5.导电
6.导电聚合物
7.封装
8.电荷存储容量，电荷注入和提取速度
9.氯
10.光电转换
四、判断题
1. ×
2. √
答案：_______
10.有机光电功能材料在非晶态下的光学性能优于晶态。()
答案：_______
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
光电显示技术复习题
第一章绪论名词解释:1.明适应：从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程, 成为明适应。
2.像素: 构成图像的最小单元。
3.对比度: 画面上最大亮度和最小亮度之比。
4、灰度: 画面上亮度的等级差别。
5、分辨率: 单位面积显示像素的数量。
1、简述题:2、显示器件的主要性能指标?有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。
3、人眼的视觉特性光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁直观性光电显示器件, 按照设备的形态可分为:(1)电子束型, 如CRT ；(2)平板型, 如液晶显示器LCD, 等离子显示器 PDP , 电致发光显示器 ELD, 全彩色LED大屏幕显示器等；(3)数码显示器件。
（可供选择: LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等）4、光电显示器件有哪些分类？直观型（主动发光型和被动显示型）；投影型（前投式和背投式）；空间成像型.5.光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的? 各自的单位是什么? 光通量: 能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量, 单位是流明(lm)。
发光强度: 为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小, 定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值, 除以这个立体角元, 所得的商为光源在此方向上的发光强度。
单位为坎德拉（cd）。
照度：单位面积上的光通量, 单位是勒克斯（lx）。
亮度：单位面积上的发光强度, 单位为坎德拉/平方米（cd/m2）。
6.描述彩色光的3个基本参量是什么？各是什么含义？答: 色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的, 不同波长产生不同颜色的感觉。
色调是彩色最重要的特征, 它决定了颜色本质的基本特征。
颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。
饱和度是颜色色调的表现程度, 它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。
在物体反射光的组成中, 白色光越少, 则它的色彩饱和度越大。
明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应, 它的大小是由物体反射系数来决定的, 反射系数越大, 则物体的明度越大, 反之越小。
光电子材料与器件教学内容
应用和发展
应用: 1、景观照明 2、激光打标、焊接、开孔（直径最小
0.2mm）、采血:
波长:2.70um, 单脉冲输出，脉冲宽度0.4ms 脉冲能量：500mJ 激光光斑尺寸：直径0.3mm 开孔深度：2mm
应用和发展
3、高帧频CMOS相机（爆炸、姿态） 4、光纤陀螺（定向,漂移：0.5°/H） 5、星图定位 6、红外热成像（云爆、温压） 7、光幕靶、天幕靶（弹丸定位、测速）
应用和发展
光网测速：
LD 光纤准直器
光纤分束器
光网固 定腔
发射管
弹丸 光电转换器
示波器
信号处理系统
应用和发展
在弹丸飞行路径的不同位置上安装激光 束，当弹丸飞过时将依次遮断这些激光束， 利用示波器可以判读出弹丸遮断这些激光 束的时间，弹丸尾部脱离激光束时示波器 也会给出相应的信号，所以也可得到弹丸 尾部脱离这些激光束的时间差，再利用激 光束之间的距离就可得到弹丸的平均速度。
概念与分类
3、光纤材料 4、光存储材料（透明的塑料，聚乙
烯） 5、光显示材料（液晶材料）
概念与分类
• 光电子器件的分类： 光源 调制器 光波导器件 光电探测器件 光成像器件 显示器件
概念与分类
课程与其它课程的交叉关系： 半导体激光器 光纤通信 空间光调制 光电探测 光电成像 平板显示 固态照明
发展热点： • 平板显示（ Flat Panel Display ）
相对于CRT而言的，一般指厚度小于屏幕 对角线1/4的显示器。
发展和应用
发展热点： • 光伏发电
本课程的基本内容
• 1．光源：发光二极管（LED）、半导体激 光器（LD）、以及常用的激光晶体。
1962年出现半导体激光器，脉冲输出
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自由载流子的数目及运动状态
25. 因为热释电探测器只能探测变化或调制的热辐射，所以需要使用 斩波器 来调制入射的辐射。 26. 紫外光是波长在 射线之间。 27. 大气对中紫外辐射产生影响的主要因素有：O3 的吸收、O2 的吸收、 瑞利散 射 、溶胶散射和吸收。 热分解反应 进行 28. 有机金属化学气相沉积是一种利用有机金属化合物的 气相外延生长薄膜的 CVD 技术。 29. 特征 X 射线谱的波长只与靶的 30. X 射线的剂量用 X 射线 原子序数 有关，与管电压无关。 引起空气电离 能力来表示。 10nm~400nm 之间的电磁波，介于可见光波与伦琴（X）
22、目前有四种主要类型的光子探测器，光电导、光伏、 MIS 型和肖特基势垒型，右图代表的是（ D ）
（A）光电导（B）光伏（C）MIS型（D）肖特基势垒型
23、 红外焦平面阵列 （IRFPA） 和可见光CCD成像器件有几个主要的差别， 下面不属于的是 （ C ） （A）可见光CCD的探测器和传输器都是用硅材料制作，IRFPA一般用窄禁带半导体材料做 探测器 （B）IRFPA器件工作时须进行低温冷却，可见光CCD成像器件不需要 （C）CCD可见光成像器件电路复杂，IRFPA则简单许多 （D）IRPFA成像的特点是高背景本底和低对比度，可见光CCD相反
29、大气对中紫外辐射产生影响的主要因素有四种，O3的吸收、O2的吸收、瑞利散射、溶胶
散射和吸收，其中（ A ）引起近地面的太阳光谱在波长小于290nm处中断。 （A）O3的吸收（B）O2的吸收（C）瑞利散射（D）溶胶散射和吸收
30、GaN基紫外探测器的结构主要有光电导型和光伏型，其中（ D ） （A）光电导型分PN结型、PIN型，光伏型分肖特基型、MSM型、异质结型 （B）光伏型分PN结型、PIN型，光电导型分肖特基型、MSM型、异质结型 （C）光电导型分PN结型、PIN型、肖特基型、MSM型、异质结型 （D）光伏型分PN结型、PIN型、肖特基型、MSM型、异质结型
MOS（金属-氧化物-半导体）
18. CCD 的电荷转移信道有两种形式，即 表面转移信道
垒型
。 噪声等效温差 。 热效应 。 是
20. 当目标与背景的温差使系统输出的峰值信号电压与噪声均方根电压相等时， 测试图案上目标与背景的温差就是 21. 因吸收辐射能使物体温度升高，从而改变物体性能的现象称为 22. 由于电荷载流子的热激发，电阻内部的 23. 具有自发极化性质的晶体称为 24. 超过 居里温度 随机的，由此构成的电压起伏为电阻的热噪声。 热电晶体（或极化晶体） 。 时，铁电体发生退极化，从极化晶体变为非极性晶体。
10、对于NEA光电阴极，部分被激电子会落到导带底，下列说法正确的为（ B ） （A）有正的EAeff阻止运动（B）表面区建立的电场对电子有指向表面的作用力 （C）被激电子在导带底的平均存在时间比从高能态降到导带底时间短几个数量级 （D）在寿命时间内扩散到表面也不能逸出
11、光电倍增管的各级电子倍增二次电子发射系数为δ，经n级倍增后放大倍数为（ A ） （A）������ = ������ ������ （B）������ = ������������ （C）������ = ������ ������（D）������ = 12、像管的基本结构主要由三部分组成（ C ） （A）光电阴极、电子光学系统和阳极（B）光电阴极、电子光学系统和荧光屏 （C）光电阴极、电子光学系统和靶（D）光电阴极、MCP和荧光屏
31、X射线是由高速带电粒子与物质原子的内层电子相互作用而发出的，其（ C ） （A）波长短，透过能力差（B）光子能量小，透过能力差 （C）波长短，透过能力强（D）光子能量小，透过能力强
32、下列关于半导体材料中费米能级位置的正确的说法是 （B ） （A）P型半导体中，费米能级靠近导带 （B）在热平衡下，PN结两边的半导体具有同一条费米能级 （C）N型半导体中，费米能级靠近价带 （D）在外加电压下，PN结两边的半导体具有同一条费米能级
a
b
c
d A、a-d-b-e-c C、b-a-d-e-c
e B、c-a-d-e-b D 、d-c-a-e-b
19、下列有关BCCD和SCCD的说法正确的为（ C ） （A）BCCD中传递信息的电子是P层中的少子 （B）SCCD中的信息电荷集中在界面处很薄的反型层中 （C）BCCD比SCCD具有高的转移效率 （D）SCCD的转移速度高
17、下列CCD的基础理论错误的是（ B ） （A）金属和半导体之间电压UG ↑ → 表面势VS ↑（B）受主杂质浓度NA ↑ → 表面势VS ↑ （C）氧化层厚度dOX ↑ → 表面势VS ↓（D）自由电荷密度n ↑ → 表面势VS ↓ 18、如下为CCD电荷转移的示意图，那么正确的电荷转移的顺序是（ B ） 。
11. 当具有足够能量的电子轰击物体时，该物体有电子发射出来，这种现象称为 12. 像管中电子光学系统的任务有两个，一是
出现了第三代微光像增强器。 15. 把 N 个亮度信号转变为电信号的方法称为 16. 视像管的结构由光学系统、靶、 电子枪 17. 从结构上讲 CCD 是由许多 移信道。 19. 目前有四种主要类型的光子探测器，即光电导、光伏、MIS 型和 肖特基势 、聚焦、扫描系统等组成。 和体内（或埋沟）转
20、下列关于CCD工作频率说法错误的是（ D ） （A）CCD利用极板下半导体表面势阱的变化来储存和转移电荷 （B）时钟频率过低时会使信息电荷量发生变化而引起失真 （C）时钟频率过高时会减小输出信号幅值，降低信噪比 （D）CCD可工作于热平衡态 21、红外探测器分为致冷型和非致冷型，其中非致冷型（ B ） （A）为光子型红外探测器件（B）为量热性红外探测器件 （C）通过光致激发将光子直接转换成半导体中的自由载流子 （D）灵敏度比致冷型高很多
33、N型半导体的多数载流子是（A ） ： A:电子，B：空穴，C：电子和空穴，D：声子
简答题
1. 以 PN 结为例说明势垒效应产生光伏特效应的原理 2. 外光电效应的两个定律是什么？给出的一个阈值功率代表什么含义 3. 单个电荷耦合器件（MOS）的基本原理和信息传递过程。 4. 为什么说 CCD 是非稳态器件 5. IRFPA 和可见光 CCD 成像器件的差别 6. 光子探测器和热探测器的区别 7. 热释电探测器能否测量恒定的辐射，说明理由 8. 为什么紫外探测器要采用宽禁带半导体材料 9. 什么是连续 X 射线谱和特征 X 射线谱 10. 描述下目前四种常见的 X 射线成像方法
������
������
13、像管之所以能够实现亮度增益，其实质在于（ D ） （A）电子光学透过率高（B）阴极积分灵敏度R大 （C）荧光屏的发光效率η高（D）加速电压U的作用
14、下列不属于第二代微光像增强器优点的是（ D ） （A）质量小、体积小（B）增益连续可调（C）自动防强光（D）噪声小
16、在电视中，一幅图像或扫描光栅宽高比通常为4:3，什么情况下图像质量最好（ B ） （A）水平分辨率：垂直分辨率=4:3（B）水平分辨率等于垂直分辨率 （C）水平分辨率：垂直分辨率=3:4（D）水平分辨率>垂直分辨率
5、光敏电阻和其他半导体光电器件相比，错误的是（ D ）
）
（A）材料吸收光子能量后，出现电子-空穴对，引起电导率变化或电流电压现
（A）光谱响应范围宽（B）工作电流大（C）灵敏度高（D）光电弛豫时间短
6、下列有关结型光电探测器与光电导探测器的说法错误的是（ B ） （A）二者产生光电变换的部位不同（B）光电导型探测器工作时不需外加电压 （C）结型探测器有确定的正负极（D）结型探测器响应速度快、频率响应好
名词解释
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 光谱电压响应率/光谱电流响应率 本征吸收 内光电效应 外光电效应 光生伏特效应 空间分辨率 扫描 噪声等效温差 MOCVD
填空题
1. 当输出信号电压等于 输出噪声电压均方根 时的探测器的入射辐射功率 晶格 称为最小可探测辐射功率。 2. 对半导体而言，材料吸收光的原因在于光于处在各种状态的电子、 原子 和杂质原子的相互作用。 电子-空穴对 ， 引起电导率变化或电流电压现 有较大 空间 3. 材料吸收光子能量后， 出现 象，称为内光电效应。 4. 光敏电阻器制作在陶瓷基体上，光敏面均做成蛇形，目的是要保证 的受光面积 电荷区 制成的。 7. 光电二极管等结型光电器件的噪声主要是 声。 8. 光电三极管相当于一个基极 — 集电极组成的 的晶体放大管。 9. 光电阴极是根据 外光电效应 制成的光电发射材料。 和阳极组成。 10. 光电倍增管主要由光电阴极、 电子光学输入系统、 倍增系统 二次电子发射 像在像面上。 13. 除暗背景外，像管受到辐照时还要引起一种与入射信号无关的附加背景亮度， 称为 信号感生背景 。 负电子亲和势 光电阴极， 以及先进的 MCP 技术， 扫描 。 电容组成。 14. 配合第二代近贴结构和 。 加速光电子 ，二是使光电子成 光电二极管 加上一个普通 电流散粒噪声 和电阻的热噪 。 5. 当 P 型与 N 型半导体相接触， 电子和空穴相互扩散在接触区附近形成 和耗尽层，结区两边形成内建电场。 光生伏特效应 6. 光电池是直接把光变成电的光电器件，它是利用各种势垒的
选择题
1、下列关于探测率说法错误的是（ （A）D=1/Pmin （C）D=D*（A△f）1/2 C ） （B）D=1/NEP （D）D越大，器件的探测性能越好
2、半导体对光有多种吸收机制，其中最主要的吸收是（ B ） （A）杂质吸收（B）本征吸收（C）自由载流子吸收（D）激子吸收 3、下列说法错误的是（ 象，称为内光电效应。 （B）半导体材料受光照时，吸收光子引起载流子浓度增大，产生附加电导率 使电导率增加，称为光电导效应。 （C）光照射物质时，入射光子能量足够大，与物质的电子相互作用，使电子 逸出物质表面，称为外光电效应。 （D）两种半导体材料或金属/半导体接触形成势垒，当外界光照时，激发光生 载流子，注入到势垒附近，形成光生电压，称为光生伏特效应。