pn结是什么作为LED和光电探测器是如何工作的

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-02-04 09:37 标签： pn结是什么

 光电探测器的分类

　　光电探测器分为光电二极管、雪崩光电管、四象限探测器、位敏探测器、波长感应探测器

　　1. 光电二极管（PIN）：应用于一般通用场合。针对特殊應用可以增加探测器信号放大和探测器前置滤光片。

　　2. 雪崩光电管（APD）：主要用于微弱信号场合同时具备快速响应能力，可以提供各种尺寸和封装类型

　　3. 四象限探测器（Quadrant）：由一个四激活区域的芯片组成，主要应用于位置传感

　　4. 位敏探测器（PSD）：入射光能量轉换为位置相对的连续电流输出，位置信号是相对于入射光的“光学中心”

　　5. 波长敏感探测器（WS）：用于检测单色光波长或复合光的峰值波长，光谱分辨率可达0.01nm

　　应用范围：安全防护，激光测距工业控制，分析军工航天，医疗设备光通讯。

　　光电探测器噪聲包括:散弹噪声、热噪声、产生-复合噪声、1/f噪声和温度噪声等

　　1、散弹噪声：由于光电探测器在光辐射作用或热激发下，光电子或载鋶子随机产生造成的存在于真空发射管和半导体器件中，属于白噪声

　　2、热噪声：暗电流大小与偏压、温度及反向饱和电流密切相關。pn结是什么外加正向偏压暗电流随外加电压增大成指数急剧增大，远大于光电流因此加正偏压无意义。pn结是什么外加反向偏压暗電流随反向偏压增大有所增大，*后等于反向饱和电流其值远小于光电流。

　　3、产生-复合噪声：半导体中载流子产生与复合的随机性而引起的载流子浓度的起伏与散弹噪声本质相同，都是由于载流子随机起伏所致所以有时将该噪声归并为散弹噪声。不是白噪声低频限噪声。是光电探测器的主要噪声源

　　4、1/f噪声：（又称电流噪声、闪烁噪声或过剩噪声），低频噪声几乎所有探测器都存在。探测器表面工艺状态对该噪声影响很大频谱近似与频率成反比。主要出现在1kHz以下的低频区工作频率大于1kHz时，与其他噪声相比可忽略

　　5、倍增噪声：光电倍增管

　　6、雪崩噪声：雪崩光电二极管

　　7、温度噪声：热探测器本身吸收和传导等热交换引起的温度起伏。

光电探測器测试系统介绍

　　一、系统的主要测试功能

　　1、固定图案噪声和瞬时噪声

　　2、响应率和探测率

　　3、动态范围/线性度

　　测试系統包括三个基本单元：

　　一个带支撑的光学平台;

　　一个带多种支架的控制柜;

　　一台计算机：带有视频采集卡数据采集

　　2. 一个高溫腔式黑体和一个差分黑体（可见 /红外源）

　　3. 一个单色仪，一个光学调制盘和一个热释电探测器（用于测量光谱响应）

　　4. 一个针孔靶標和一套水平/垂直狭缝靶标（用于测量串音和MTF）

　　5. 一套光学系统用于将靶标聚焦在探测器上

　　6. 三维电动调节移动台用于探测器的定位

　　7. 一块连接探测器和控制柜的电路板

　　控制机柜包含以下单元：

　　1.偏置电压发生器

　　2.时钟信号发生器

　　4.低噪声的模数转换器

　　5.三维电动调节移动台控制器

　　6.光学调制盘控制器

　　7.差分黑体控制器

　　8.高温腔式黑体控制器

　　计算机配置了视频采集卡。采用windows操作系统软件具有如下功能：

　　1. 器件设置：单元/多元器件像元数，帧频积分时间，像元大小视场角，坏像元的定义准则

　　2. 偏置電压和时钟信号的设置

　　4. 瞬时噪声和固定图案噪声的测量

　　5. 响应率探测率和NETD计算

　　6. 动态范围和线性度

　　8. 非均匀性校正

　　9. 光谱響应曲线

　　12. 选择所需的区域

　　13. 图形旋转，放大自动范围

以下为卓立提供的光谱测量用探测器

● 侧窗式，具有电、磁、光屏蔽
● 可与峩公司生产的光谱仪系列、样品室等匹配连接
● 通过标准BNC插头输出信号
● 通过专用耐高压BNC插头输入稳定高压
● 可内置多种型号的侧窗型光電倍增管
● 电压输出模式可供选择（具体请洽询）
● 推荐配合高压稳压电源使用可达到*佳的效果

DSi系列硅光电探测器

——室温型探测器，使用范围：200-1100nm
两种型号的探测器室的外观相同其中：
● DSi200型内装进口紫敏硅光电探测器
● DSi300型内装进口蓝光增强型硅光电探测器
● 推荐配合I-V放夶器（型号：ZAMP）使用
两种型号硅光电探测器的光谱响应度曲线图：（右）

发布者：王叶发布时间：浏览次數：10

“追击创新前沿展示学者风采”

讲座题目：PN结型二维光电探测器

华中科技大学材料科学与工程学院

诸葛福伟，男1984年12月生，博士華中科技大学材料学院。2006年本科毕业于复旦大学材料物理专业毕业；2011年博士毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所材料物理与化学专业；年赴日本大阪大学和九州大学从事博士后研究主要从事光电功能纳米材料研究，发展新型二维光电探测材料与器件至今已发表SCI收录学术論文40余篇，包括Nature

:报告将介绍我们在基于PN结型二维材料的异质结组装和利用铁电极化对二维材料进行P、N可控掺杂及器件设计方面所取得的一些进展

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