第三章
1简述四种光电效应.
答：1.外光电效应。在入射光能量作用下， 某些物体内的电子逸出物体表面，
向外发射电子,
用此原理制成的光电信息转换器件有光电倍增管、真空光电管、充气光电管等。 2. 光电导效应。在入射光线的作用下，半导体材料中的电子受到能量大于或等于禁带宽 度的光子的激发，将由价带越过禁带跃迁到导带， 从而使导带中电子浓度加大， 的电阻率减小。基于这种原理的光电信息转换器件有光敏电阻等。 3. 光伏效应。在入射光能量作用下能使物体产生一定方向的电动势。以 于光学照射PN结而产生的电子和空穴，在内电场作用下分别向 外形成光生电动势。 基于该效应制成的光电信息转换器件有光电池、 敏三极管等。
4. 光电热效应。光照引起材料温度发生变化而产生电流, 这类器件成为热电探测器。
材料
PN结为例，由 N和P区，从而对
光敏二极管、光
如热释电、碲镉汞（CMT ）等,
2 ?光电信息转换器件的主要特性中，光谱特性与频率特性有何区别？ 答：光谱特性：对相同的入射光功率，光电流
频率特性：假定其他条件不变，光电流 3 ?光电倍增管的电子光学系统任务是什么？
答：1.通过对电极结构的适当设计，使前一级发射出来的电子尽可能没有散失地落到下一个 倍增极
上，使下一级的收集率接近于 最小。
1。
I◎与入射光波长入的关系
I戸F（入）。
I ◎与入射光调制频率f的关系I ?=F（f）。
2.使前一级各部分发射出来的电子，落到后一级上时所经历的时间尽可能相同，使渡越 时间差异
4.光敏电阻利用光电导效应制成。当入射光子使电子由价带跃升到导带时，导带中的 和价带中的空穴—二者均参与导电，因此电阻显著减小，称为光敏电阻。 5.说出下面两图中右图的优点
电子
答：左图中，当入射光通量变化时，会引起 I和Vo的同时变化，使整个系统线性变坏，噪 声增加。右图为恒流偏置电路。由于采用稳压管 的，这时，入射光通量的变化仅引起电压
D，故Vb不变，lc也不变，达到横流的目
Vo的变化。
6. ( P265.29)如右图所示，设光敏电阻的暗阻为
108欧，亮阻为104欧，E=12V，为使使其
(2)若光敏电阻的最大耗散功率为 为多少伏？
1/2
100mW，它的极限电压为 100V，求容许的最大 E
4、1/2
8 6
答:
(1)
R (R
R
U ER
) (
10 10 ) 10
输出电压U的变化最大，求：
(1)R及最大的输出电压
(R RGmin)(R Rsmax) 12 10
6
104 108
6
4
变化厶 U。
6
E 1mA 106 100V
V
(10 10 )(10 10 )
g-
1100V
I
(2)
p
max
100mW
U
1mA 10CV RG min
RG max
7?画出光电池带负载时的等效图，说明负载太大时的后果。 答：
(a)
⑹
当RL^O时，当U继续增大到PN结的导通电压时(RL非常大时)，U就不会再增大, 此时，PN结的8变得很小，光照所产生的光电流
I尸D
这时，在负载 RL上除有少量的电流维持 PN结的导通电压 U夕卜，光照产生的光电流 几乎
都消耗在光电池内部。
I $几乎全部流向二极管，即：
&硒光电池与硅光电池中，哪个在人的视觉范围内？ 答：硒光电池
9. PIN管和APD管的频率特性为什么比普通的光敏二极管好？
答：PIN管和APD管都是减少零电场 P区和N区厚度而增加耗尽层厚度，使光生载流子的 运动时间
大大缩短，从而提高了频率特性。
10?分析右图的测量原理。
答：
12?下图热释电防盗报警器的电路图，分析其电路工作原理。
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光电信息技术第三章答案有部分错误
