光電傳(chuan) 感器是用於(yu) 探測電磁波的電子器件，按照探測波段可分為(wei) X射線、紫外、可見光、紅外光電探測器。其核心原件-光電傳(chuan) 感器可把光信號轉換為(wei) 電信號，是基於(yu) 光伏(光電)效應。
光電二極管和單點式光電傳(chuan) 感器
1. 光電傳(chuan) 感器
光電傳(chuan) 感器是用於(yu) 探測電磁波的電子器件，按照探測波段可分為(wei) X射線、紫外、可見光、紅外光電探測器。其核心原件-光電傳(chuan) 感器可把光信號轉換為(wei) 電信號，是基於(yu) 光伏(光電)效應，其基本機理如下所述。
光子通過光電光感器後可轉化為(wei) 電子，並以電流形式輸出，當光子被半導體(ti) 材料吸收時，半導體(ti) 材料的電子從(cong) 價(jia) 帶激發到導帶，然後由電路讀出，作為(wei) 輸出信號。
有三種過程可從(cong) 材料中激發出電子：光伏效應，光電導效應，光電發射效應。能夠發生光伏效應的半導體(ti) 傳(chuan) 感器，應該由P型區和N型區組成，並且兩(liang) 區相互拚接形成P-N結，如圖1(a)所示。電子吸收光子後，激發到導帶上，但在價(jia) 帶上留下空穴，形成了電子-空穴對。電子在材料內(nei) 部想著P-N姐方向擴散/漂移，Z後到達N型區，這樣在N型區和P型區之間形成電勢差，即形成了內(nei) 建電場，如圖1(b)所示。另一方麵，空穴由於(yu) 帶正電荷，到達P型區。Z終輸出電流至電路中。這種光電傳(chuan) 感器成為(wei) 光電二極管(photodiode，PD)。
圖1： 基於(yu) 光伏效應的光電二極管(PD)結構及工作原理圖
(a) 基於(yu) 光伏效應的PD結構；
(b) 對入射光子響應，產(chan) 生電子空穴對，並接受P-N結的電勢差作用而分開，輸出電流。
根據其工作原理，光電二極管能夠探測到能量高於(yu) 其材料禁帶能力的光子，此處禁帶寬度是指導帶和價(jia) 帶之間形成的電勢差。光子能量 E (單位為(wei) J 或者 eV )可由如下的公式表示：
式中，h為(wei) 普朗克常數，c為(wei) 光速，e為(wei) 電子電荷量，
為(wei) 探測光的波長。
對現在光電二極管中廣泛使用的是矽材料，由於(yu) 矽的禁帶寬度為(wei) 1.1eV，所以波長小於(yu) 1100nm的光子才能其被探測到。而InGaAs(銦镓砷)或InSb(銻化銦)由於(yu) 由更小的禁帶寬度，可用於(yu) 近紅外區域或者更長波長光的探測。
對於(yu) 紅外區域的不同波段的光電傳(chuan) 感器，通常由評價(jia) 指標
來對比不同類型傳(chuan) 感器的靈敏度，
表明了在交流信號下，單位入射光功率所獲得的信噪比大小的靈敏度，如下式所示：
式中，
為(wei) 輸出電流帶寬；P為(wei) 輸入光的功率密度(單位為(wei) 
)；A為(wei) 有效麵積。
圖2中展示了幾材料的光電而激光/光電導體(ti) 的
值。其中碲鎘汞(MCT)探測器的光譜響應與(yu) 它的組成成分相關(guan) 。其中熱電堆傳(chuan) 感器的
值是由傳(chuan) 感器把光子能量轉換成熱能，通過輸出電流的變化映射溫度的變化來測量的。
圖2：不同化合物材料的光電二極管和光電導體(ti) 的
2. 單點式傳(chuan) 感器
根據光電傳(chuan) 感器的国产成人在线观看免费网站類型分類的話，其中單點式傳(chuan) 感器是国产成人在线观看免费网站於(yu) 對入射光位置和分辨率沒有要求的情況。對於(yu) 高亮度光探測，使用較普遍的光電傳(chuan) 感器式矽光電二極管，探測光波長範圍為(wei) 200~1100nm，由於(yu) 矽材料成熟的製備技術，在可見光區域它的量子效率高達70%，有效麵積能達到
；有效麵積越小，暗電流越小，響應速度越快；光電二極管的下降時間(響應時間) 
與(yu) 其探測帶寬 
關(guan) 係如下：
式中C和R分別為(wei) 讀出電路的阻抗和光電二極管的結電容，其中：
式中的
和
分別為(wei) 真空介電常數( 固定為(wei) 
)和相對介電常數；A為(wei) 光電二極管的有效麵積；d為(wei) PN結的耗盡層厚度。其中A越小，則
越小(即響應速度越快)；其次還可以通過縮短耗盡曾厚度來是響應速度加快。
相關(guan) 文獻：
[1].Toru.Y.(2015) “光學計量手冊(ce) ”,[M]:67-71
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