简答题——光电检测技术期末整理
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1、雪崩光电二极管的工作原理
(当光敏二极管的PＮ结上加相当大的反向偏压(１00～２０0Ｖ)时,在结区产生一个很强的电场,使进入场区的光生载流子获得足够的能量,在与原子碰撞时可使原子电离,而产生新的电子—空穴对。只要电场足够强，此过程就将继续下去，使PN结内电流急剧增加，达到载流子的雪崩倍增,这种现象称为雪崩倍增效应。） 2、光生伏特效应与光电导效应的区别和联系？
（共性：同属于内光电效应。区别：光生伏特效应是少数载流子导电的光电效应,而光电导效应是多数载流子导电的光电效应。）
什么是敏感器?敏感器与传感器的区别和联系?
（将被测非电量转换为可用非电量的器件。共性:对被测非电量进行转换。
区别:敏感器是把被测量转换为可用非电量，传感器是把被测非电量转换为电量) 发光二极管的工作原理。
(在PＮ结附近，Ｎ型材料中的多数载流子是电子,P型材料中的多数载流子是空穴,PN结上未加电压时构成一定的势垒,当加上正向偏压时，在外电场作用下，P区的空穴和Ｎ区的电子就向对方扩散运动,构成少数载流子的注入，从而在ＰN 结附近产生导带电子和价带空穴的复合。一个电子和一个空穴对每一次复合,将释放出与材料性质有关的一定复合能量,这个能量会以热能、光能、或部分热能和部分光能的形式辐射出来。 说明光子器件与热电器件的特点。
光子器件
响应波长有选择性,一般有截止波长,超过该波长，器件无响应。
响应快,吸收辐射产生信号需要的时间短， 一般为纳秒到几百微秒
热电器件
响应波长无选择性，对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感
响应慢,一般为几毫秒
PIN型的光电二极管的结构、工作原理及特点
（它的结构分三层,即P型半导体和N型半导体之间夹着较厚的本征半导体I层，它是用高阻N型硅片做I层，然后把它的两面抛光,再在两面分别作N+和P+杂质扩散,在两面制成欧姆接触而得到PIN光电二极管。原理:层很厚,对光的吸收系数很小，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量的电子-空穴对，因而大幅度提供了光电转换效率，从而使灵敏度得以很高。两侧Ｐ层和N层很薄,吸收入射光的比例很小，Ｉ层几乎占据整个耗尽层，因而光生电流中漂移分量占支配地位,从而大大提高了响应速度。特点： PIN管的最大特点是频带宽，可达10GＨｚ。缺点：由于I层的存在,管子的输出电流小,一般多为零点几微安至数微安。）
热辐射检测器通常分为哪两个阶段？哪个阶段能够产生热电效应。
(第一步:是热探测器吸收红外辐射引起温升，这一步对各种热探测器都一样; 第二步:利用热探测器某些温度效应把温升转换为电量的变化。 第二阶段）
8、光电检测系统由哪几部分组成?作用分别是什么?
1．论述光电检测系统的基本构成,并说明各部分的功能。(１0分） 下面是一个光电检测系统的基本构成框图:
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