光电探测器的使用
光电探测器的使用
光电探测器应用半导体资料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应，是指由辐射惹起被照耀资料电导率改动的一种物理景象。光电导探测器在军事和国平易近经济的各个范畴有普遍用处。在可见光或近红外波段次要用于射线丈量和探测、工业主动掌握、光度计量等；在红外波段次要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。光电导体的另一使用是用它做摄像管靶面。为了防止光生载流子分散惹起图像隐约，延续薄膜靶面都用高阻多晶资料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他资料可采用镶嵌靶面的办法，全部靶面由约10万个独自探测器构成。
当照耀的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg时，光子可以将价带中的电子激起到导带，从而发生导电的电子、空穴对，这就是本征光电导效应。这里h是普朗克常数，v是光子频率，Eg是资料的禁带宽度（单元为电子伏）。因而，本征光电导体的呼应长波限λc为λc=hc/Eg=1.24/Eg（μm）式中c为光速。本征光电导资料的长波限受禁带宽度的限制。
可见光波段的光电导探测器CdS、CdSe、CdTe的呼应波段都在可见光或近红外区域，平日称为光敏电阻。它们具有很宽的禁带宽度（弘远于1电子伏），可以在室温下任务，因而器件构造比拟复杂，普通采取半密封式的胶木外壳，后面加一透光窗口，前面引出两根管脚作为电极。低温、高湿情况使用的光电导探测器可采取金属全密封型构造，玻璃窗口与可伐金属外壳熔封。
器件敏锐度用必定偏压下每流明辐照所发生的光电流的巨细来表现。例如一种CdS光敏电阻，当偏压为70伏时，暗电流为10-6——10-8安，光照敏锐度为3——10安/流明。CdSe光敏电阻的敏锐度普通比CdS高。
光敏电阻另一个主要参数是工夫常数τ，它表现器件对光照反响速度的巨细。光照忽然去除今后，光电流降低到最大值的1/e（约为37%）所需的工夫为工夫常数τ。也有按光电流降低到最大值的10%盘算τ的；各类光敏电阻的工夫常数差异很大。CdS的工夫常数比拟大（毫秒量级）。
红外波段的光电导探测器PbS、Hg1-xCdxTe的常用呼应波段在1——3微米、3——5微米、8——14微米三个大气透过窗口。因为它们的禁带宽度很窄，因而在室温下，热激起足以使导带中有少量的自在载流子，这就大大下降了对辐射的敏锐度。
呼应波长越长的光，电导体这种状况越明显，个中1——3微米波段的探测器可以在室温任务（敏锐度略有降低）。3——5微米波段的探测器分三种状况：
在室温下任务，但敏锐度大大降低，探测度普通只要1——7×108厘米?瓦-1?赫；热电致冷温度下任务（约-60℃），探测度约为109厘米?瓦-1?赫；77K或更低温度下任务，探测度可达1010厘米?瓦-1?赫以上。8——14微米波段的探测器必需在低温下任务，因而光电导体要坚持在真空杜瓦瓶中，冷却方法有灌注液氮和用微型制冷器两种。
红外探测器的工夫常数比光敏电阻小得多，PbS探测器的工夫常数普通为50——500微秒，HgCdTe探测器的工夫常数在10-6——10-8秒量级。红外探测器有时要探测十分微弱的辐射旌旗灯号，例如10-14瓦；输入的电旌旗灯号也十分小，因而要有专门的前置缩小器。
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