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。光電探測器在軍事和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域有廣泛用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制、光度計量等；在紅外波段主要用于制導(dǎo)、紅外熱成像、紅外遙感等方面。如果測量波長是紫外波段，則選用光電倍增管或?qū)ｉT的紫外光電半導(dǎo)體器件。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，整個靶面由約10萬個單獨探測器組成。

光電探測器

光電探測器必須和光信號的調(diào)制形式、信號頻率及波形相匹配，以保證得到?jīng)]有頻率失真的輸出波形和良好的時間響應(yīng)。這種情況主要是選擇響應(yīng)時間短或上限頻率高的器件，但在電路上也要注意匹配好動態(tài)參數(shù)；應(yīng)用：光子計數(shù)，極微弱光探測，極低能射線探測，生化分析儀器，掃描電鏡。光電探測器必須和輸入電路在電特性上良好地匹配，以保證有足夠大的轉(zhuǎn)換系數(shù)、線性范圍、信噪比及快速的動態(tài)響應(yīng)等；為使器件能長期穩(wěn)定可靠地工作，必須注意選擇好器件的規(guī)格和使用的環(huán)境條件，并且要使器件在額定條件下使用；

光電探測器的概述??

光電探測器在光通信系統(tǒng)中實現(xiàn)將光轉(zhuǎn)變成電的作用，這主要是基于半導(dǎo)體材料的光生伏應(yīng)，所謂的光生伏應(yīng)是指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。作為雜質(zhì)光電導(dǎo)電池，在紅外區(qū)域中廣泛使用以Ge為基礎(chǔ)并添加諸如Au，Hg，Cu，Zn和Be的雜質(zhì)的電池。(光電導(dǎo)效應(yīng)是指在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過度到自由狀態(tài)，而引起材料電導(dǎo)率的變化的象。即當(dāng)光照射到光電導(dǎo)體上時，若這個光電導(dǎo)體為本征半導(dǎo)體材料，且光輻射能量又足夠強，光電材料價帶上的電子將被激發(fā)到導(dǎo)帶上去，使光導(dǎo)體的電導(dǎo)率變大是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)象，光子作用于光電導(dǎo)材料，形成本征吸收或雜質(zhì)吸收，產(chǎn)生附加的光生載流子，從而使半導(dǎo)體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，產(chǎn)生光電導(dǎo)效應(yīng)。

光電探測器的發(fā)展歷史

起初用來探測可見光輻射和紅外輻射的光電探測器是熱探測器。其中，熱電偶早在1826年就已發(fā)明出來。由于紅外光電探測器技術(shù)的不斷完善，從光電探測器芯片上提升技術(shù)已相當(dāng)困難。1880年又發(fā)明了金屬薄膜測輻射計。1947年制成了金屬氧化物熱敏電阻測輻射熱計。1947年又發(fā)明了氣動探測器。經(jīng)過多年的改進和發(fā)展，這些光電探測器日趨完善，性能也有了較大的改進和提高。

從20世紀50年代的時候開始人們對熱釋電探測器進行了一系列研究工作，發(fā)現(xiàn)它具有許多獨特的優(yōu)點，一度使這個領(lǐng)域研究很活躍。但是，與光子探測器相比，這些光電探測器的探測率仍較低，時間常數(shù)也較大。

應(yīng)用廣泛的光子探測器，除了發(fā)展較早、技術(shù)上也較成熟、響應(yīng)波長從紫光到近紅外的光電倍增管以外，硅和鍺材料制作的光電二極管、鉛錫、Ⅲ～Ⅴ族化合物、鍺摻雜等光電探測器，目前均已達到相當(dāng)成熟的階段，主要性能已接近理論極限。

1970年以后又出現(xiàn)了一種利用光子牽引效應(yīng)制成的光子牽引探測器。其主要用于CO2激光的探測。八十年代中期，出現(xiàn)了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導(dǎo)帶躍遷的新型光探測器——量子阱探測器。八十年代中期，出現(xiàn)了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導(dǎo)帶躍遷的新型光探測器——量子阱探測器。這種器件工作于8～12μm波段，工作溫度為77K。