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半导体光电探测器基本工作机理

更新时间:2022-12-08      点击次数:1088
   半导体光电探测器是一种受光器件,具有光电变换功能。在光通信系统中对于将光转变成电起着重要作用,这主要是基于半导体材料的光生伏te效应,所谓的光生伏te效应是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
  
  光电子系统的组成:
  现代光电子系统非常复杂,但它的基本组成可用待传送信号经过编码器编码后加到调制器上去调制光源发出的光,被调制后的光由发射光学系统发送出去.发射光学系统又称为发射天线,因为光波是一种电磁波,发射光学系统所起的作用和无线电发射天线所起的作用相同,发送出去的光信号经过传输介质,如大气等,到达接收端.由接收光学系统或接收天线将光聚焦到光电探测器上,光电过长距离传输后会衰减,使接收到的信号一般很弱,因此需要用前置放大器将其放大,然后进行解码,还原成发送端原始的待传送信号,最后由终端显示器显示出来。
  
  它主要是通过电阴值的变化来检测,以下我将以光敏电阻为例介绍其工作原理。光敏电阻又称光导管,它没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也可以加交流电压。无光照时,光敏电阻值(暗电阻)很大,电路中电流(暗电流)很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时,它的阻值(亮电阻)急剧减少,电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好,亮电阻越小越好,此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级,亮电阻在几千欧以下。
  
  半导体光电探测器基本工作机理包括三个过程:
  1、光生载流子在光照下产生;
  2、载流子扩散或漂移形成电流;
  3、光电流在放大电路中放大并转换为电压信号。当探测器表面有光照射时,如果材料禁带宽度小于入射光光子的能量即<hv,则价带电子可以跃迁到导带形成光电流。