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高轉(zhuǎn)換效率光電探測器價(jià)格比較

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-05-05

1873年,英國W.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng),但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段,未獲實(shí)際應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)以后,隨著半導(dǎo)體的發(fā)展,各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用。60年代初,中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導(dǎo)探測器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(鍺摻金)和Ge:Hg光電導(dǎo)探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進(jìn)展。工作原理和特性光電導(dǎo)效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。當(dāng)照射的光子能量hv等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度Eg時(shí),光子能夠?qū)r(jià)帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生導(dǎo)電的電子、空穴對(duì),這就是本征光電導(dǎo)效應(yīng)。這里h是普朗克常數(shù),v是光子頻率,Eg是材料的禁帶寬度(單位為電子伏)。因此,本征光電導(dǎo)體的響應(yīng)長波限λc為λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm)式中c為光速。本征光電導(dǎo)材料的長波限受禁帶寬度的限制。光電探測器可分為兩大類:一類是光子探測器;另一類是熱探測器。高轉(zhuǎn)換效率光電探測器價(jià)格比較

在光照射下,半導(dǎo)體PN結(jié)中的原子因吸收光子而受到激發(fā)。光子能量大于禁帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)的非平衡載流子,在內(nèi)建電場的作用下空穴移向P區(qū),電子移向N區(qū),形成與內(nèi)建電場方向相反的光生電場,于是在P區(qū)和N區(qū)間建立了光生電動(dòng)勢。這種光照無偏置的PN結(jié)所產(chǎn)生的光生電動(dòng)勢的現(xiàn)象稱為光生伏特的效應(yīng),相當(dāng)于在PN結(jié)兩端施加正向電壓。與光電導(dǎo)效應(yīng)相反,光伏效應(yīng)是一種少數(shù)載流子過程,少數(shù)載流子壽命通常短于多數(shù)載流子,也因此光伏效應(yīng)的光電探測器通常比用相同材料制成的光電導(dǎo)探測器響應(yīng)更快。石巖10G多模 PIN光電探測器賣價(jià)光電探測器的性能指標(biāo)主要由量子效率、響應(yīng)度、響應(yīng)速度和本征帶寬、光電流,暗電流和噪聲等指標(biāo)組成。

光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測器在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有較廣的用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動(dòng)控制、光度計(jì)量等;在紅外波段主要用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、紅外熱成像、紅外遙感等方面。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10萬個(gè)單獨(dú)探測器組成。

光電導(dǎo)探測器主要是通過電陰值的變化來檢測,以下我將以光敏電阻為例介紹其工作原理。光敏電阻又稱光導(dǎo)管,它沒有極性,純粹是一個(gè)電阻器件,使用時(shí)既可加直流電壓,也可以加交流電壓。無光照時(shí),光敏電阻值(暗電阻)很大,電路中電流(暗電流)很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時(shí),它的阻值(亮電阻)急劇減少,電路中電流迅速增大。一般希望暗電阻越大越好,亮電阻越小越好,此時(shí)光敏電阻的靈敏度高。實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐級(jí),亮電阻在幾千歐以下。光電探測器在國際和國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有很多用途。

光通信雖然以光作為傳播媒介,但歸根結(jié)底還是基于電的。光載波需要使用電信號(hào)來進(jìn)行調(diào)制,接收機(jī)接收到光信號(hào)也需要將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),才能獲得所攜帶的信息。光的帶寬暫且可以認(rèn)為是無限的,但是電信號(hào)的帶寬不可能無限提高。相對(duì)于低頻信號(hào),高頻信號(hào)有著更高的損耗(包括導(dǎo)線損耗、介質(zhì)損耗以及電磁輻射等),這就導(dǎo)致信號(hào)通路的頻率響應(yīng)是一條向下的曲線,高頻成分的減少導(dǎo)致上升下降時(shí)間會(huì)比原來更長(因?yàn)楦叽沃C波比低次諧波更為陡峭,這點(diǎn)很容易理解)。因此帶寬的選擇對(duì)時(shí)域波形的較短上升邊有直接的影響。光電探測器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。廣東30G PIN光電探測器廠家現(xiàn)貨

光電流在外部電路作用下形成電信號(hào)并輸出。高轉(zhuǎn)換效率光電探測器價(jià)格比較

光電探測器件的應(yīng)用選擇,實(shí)際上是應(yīng)用時(shí)的一些事項(xiàng)或要點(diǎn)。在很多要求不太嚴(yán)格的應(yīng)用中,可采用任何一種光電探測器件。不過在某些情況下,選用某種器件會(huì)更合適些。例如,當(dāng)需要比較大的光敏面積時(shí),可選用真空光電管,因其光譜響應(yīng)范圍比較寬,故真空光電管普遍應(yīng)用于分光光度計(jì)中。當(dāng)被測輻射信號(hào)微弱、要求響應(yīng)速度較高時(shí),采用光電倍增管較合適,因?yàn)槠浞糯蟊稊?shù)可達(dá)10^4~10^8以上,這樣高的增益可使其信號(hào)超過輸出和放大線路內(nèi)的噪聲分量,使得對(duì)探測器的限制只剩下光陰極電流中的統(tǒng)計(jì)變化。因此,在天文學(xué)、光譜學(xué)、激光測距和閃爍計(jì)數(shù)等方面,光電倍增管得到廣泛應(yīng)用。高轉(zhuǎn)換效率光電探測器價(jià)格比較

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