光电探测器2015xxxxxx

光敏电阻
四像限光电 探测器
光电池
光电二极管
热释电探测器
光电效应定义及分类
光电探测器件工作的物理基础是光电效应。光电效应是：物体吸收
光能后转化为物体中某些电子的能量，从而产生电的效应。
光电效应 外光电效应 光电导效应 内光电效应 光生伏特效应
光电子发射探测器（光电子发射效应或外光电效应）
光子能量大于 逸出功 金属氧化物或半导体 材料内束缚能级的 电子逸出表面 表面
（即逸出功）时，即可从表面逸出。
三、内光电效应器件
当光照射在物体上，使物体电阻率发生变化或产生光生电动势的现 象称为内光电效应，它多发生于半导体内。内光电效应分为光电导效应和 光生伏特效应。
光生伏特效应
光生伏特效应是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位 之间产生电位差的现象。
光生伏特效应可分为：结光电效应和横向光电效应。基于光生伏特效应 的光电器件有：光电池，光敏二极管，光敏晶体管等。
光电探测器原理
内容提要
一、光电探测器概述
光电 探测器
二、外光电效应
三、内光电效应
一、光电探测器概述
光电探测器是指能把光辐射能量转换为一种便于测量的
电量的器件。
常见的光探测器有:
光电管、光敏电阻、光电二极管、光电倍增管、光电池、
四像限探测器、热电偶、热敏电阻、热释电探测器等。
·
常见的光电探测器
光电管
光子是具有能量的粒子，每个光子的能量：
E h
h为普朗克常量：h 6.626 1034 J
S ；v为光的频率。
一个电子只能接收一个光子的能量，要使电子从物体表面溢出， 光子能量必须大于该物体表面的溢出功。超过部分的能量表现为溢出 电子的动能。
1 h mv0 2 A0 2
m--电子质量 v0--溢出速度 A0--溢出功 光电子能否产生取决于光子的能量是否大于溢出功。不同的物质具有 不同的溢出功，即每一种物质都有一种对应的光频阈值，称为红线频率。 红线频率：
0 A0 / h
对应波长为:
0 hc / A0
光电发射大致可分三个过程：
1. 光射入物体后，物体中的电子吸收光子能量，从基态跃迁到能量高于真 空能级的激发态。 2. 受激电子从受激地点出发，在向表面运动过程中免不了要同其它电子或 晶格发生碰撞，而失去一部分能量。
3. 达到表面的电子，如果仍有足够的能量足以克服表面势垒对电子的束缚
光辐射
光电导探测器（光电导效应或内光电效应）
材料内不导电束缚 状态的电子空穴
光辐射
光子能量大于 禁带宽度
半导体材料
二、外光电效应
在光线的作用下物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象为外光 电效应。多发生于金属、金属氧化物等材料。基于外光电效应的光电器件 有：光电管、光电倍增管。
爱因斯坦光电效应理论：
Ec EF Ev
p
-
n x
o p L
p
+
L
--++ ++
+
x
n
x
Eiபைடு நூலகம்
Ln
光电导效应
光电导效应是指在光线作用下，电子吸收光子能量从键合态过度到自由 状态，而引起材料电导率的变化的现象。基于光电导效应的光电器件是光 敏电阻。
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