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《光電檢測器件綜述【文獻綜述】》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、畢業(yè)論文文獻綜述電子信息工程光電檢測器件綜述摘要：光學信號的采集和檢測是智能路燈控制系統(tǒng)中最為關鍵的一部分，能否成功的采集和檢測光學信號是整個智能路燈控制系統(tǒng)中的成敗關鍵。本文主要介紹了光電檢測器件的基本概念和性質。對真空光電檢測器件和半導體光電檢測器件進行了一一綜述。關鍵詞：光電檢測真空光電檢測器件半導體光電檢測器件一、光電檢測器件概述光電檢測器件是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉換的關鍵元件，它是把光（電）信號（紅外、可見紫外光輻射）轉變成電（光）信號的器件[1]。根據(jù)工作機理的不同，光電檢測器件
2、也有各種不同的類別，主要包括真空光電檢測器件和半導體光電檢測器件這兩大類[2]。二、真空光電檢測器件真空光電檢測器件主要有真空光電管和光電倍增管兩種。如圖2-1所示為真空光電管，真空光電管由玻殼、光電陰極和陽極三部分組成。為了防止氧化和電子與氣體的碰撞，將管內抽成真空。光電陰極即半導體光電發(fā)射材料，涂于玻殼內壁，受光照時，可向外發(fā)射光電子。陽極是金屬環(huán)或金屬網(wǎng)，置于光電陰極的對面，加正的高電壓，用來收集從陰極發(fā)射出來的電子。真空光電管主要的特點是光電陰極面積大，靈敏度較高（一般積分靈敏度可達20～
3、200μA/lm）；暗電流?。ㄗ畹涂蛇_10-14A）；光電發(fā)射弛豫過程極短。真空光電管一般體積都比較大、工作電壓高達百伏到數(shù)百伏、玻殼容易破碎[3]。圖2-1真空光電管光電倍增管是將微弱光信號轉換成電信號的真空電子器件。光電倍增管用在光學測量儀器和光譜分析儀器中。它能在低能級光度學和光譜學方面測量波長200~1200納米的極微弱輻射功率。閃爍計數(shù)器的出現(xiàn)，擴大了光電倍增管的應用范圍。激光檢測儀器的發(fā)展與采用光電倍增管作為有效接收器密切有關。電視電影的發(fā)射和圖象傳送也離不開光電倍增管。光電倍增管廣泛
4、地應用在冶金、電子、機械、化工、地質、醫(yī)療、核工業(yè)、天文和宇宙空間研究等領域[4]。三、半導體光電檢測器件半導體光電器件引是把光和電這兩種物理量聯(lián)系起來，使光和電互相轉化的新型半導體器件。即利用半導體的光電效應(或熱電效應)制成的器件。半導體光電檢測器件主要有光敏電阻，光敏二極管、光敏三極管，光電池等[5]。（1）光敏電阻光敏電阻的主要工作原理是用光電導體制成的光電器件又稱光導管，它是基于半導體光電效應的工作原理而產(chǎn)生的。光敏電阻沒用極性，是一個純粹的電阻器件，使用時既可以添加直流偏壓，也可以加載
5、交流電壓。在無光的情況下，光敏電阻值（暗阻值）很大，電路中的電流很小。當光敏電阻受到一定波長范圍的光照時，它的阻值（亮阻值）急劇減少，因而電路中的電流迅速增加。光敏電阻照相機、光度計、光電自動控制、輻射測量、能量輻射、物體搜索和跟蹤、紅外成像和紅外通信等技術方面制成的光輻射接收器件[6]。（2）光敏二極管及光敏三極管光敏二極管的外形與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為了增加受光面積，光敏二極管的PN結的面積做的比較大。光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并且
6、與負載電阻相串聯(lián)，當無光照射的情況下，它與普通二極管一樣，反向電流很小，稱為光敏二極管的暗電流；當有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子空穴，稱為光電載流子。在外電場的作用下，光電載流子參與導電，形成比暗電流大得多的反向電流，該電流稱為光電流。光電流的大小與光照的強弱成正比，于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號[7]。光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能，光敏三極管的外形與一般三極管相差不大，一般光敏三極管只引出兩個極——發(fā)射極和集電極，基極
7、則不引出，管殼上同樣有著開窗口，以方便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，而發(fā)射區(qū)則較小，入射光線要被基區(qū)吸收。光敏三極管工作時集電結反偏，發(fā)射結正偏。比一般三極管的穿透電流還?。划斢泄庹丈鋾r，激發(fā)大量的電子空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流增大，此刻流過電子管的電流稱為光電流，可以見得光敏三極管要比光敏二極管具有更高的靈敏度[8]。（3）光電池光電池是一種在光的照射下產(chǎn)生電動勢的半導體元件。光電池的種類很多，常用有硒光電池、硅光電池和硫化鉈、硫化銀光電池等。主要用于儀表，自動化遙測和遙控方面。有的光
8、電池可以直接把太陽能轉變?yōu)殡娔?，這種光電池又叫太陽能電池。太陽能電池作為能源廣泛應用在人造地衛(wèi)星、燈塔、無人氣象站等處[9]。除了以上所說的光電檢測器件以外光電檢測器件還在各個領域形成了獨具特色的各類產(chǎn)品：在軍事上主要有紅外制導、紅外探測器等，在生活中我們所用的各種遙控器、光感電燈等都是運用到了光電檢測器件。其中也有不少光電檢測的產(chǎn)品改變了我們的生活，光纖傳感器就是在光電檢測器件的基礎上發(fā)明一種新型的光電傳感技術，它具有不受電磁干擾，體積小，重量輕，可繞曲，靈敏度高，耐腐蝕，高絕緣
