毕业设计（论文）--光电探测器响应时间实验研究

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1、光电探测器响应时间实验研究摘要近几十年来，光电探测器在光通信、国防探测、信号处理、传感系统和测量系统等高精尖科技领域得到广泛的应用，在信息为导向的时代，时间就是生命，提高速度的需求日益紧迫，提高光电探测器响应速度的努力几乎从诞生它的一刻起就没停止过。本实验主要研究光敏电阻和光电二极管的响应时间。理论分析先从光敏电阻的光谱响应特性、照度伏安特性、频率响应、温度特性和前历效应来考察它的工作影响因素，确定光敏电阻响应时间与其入射光的照度、所加电压、负载电阻及照度变化前电阻所经历的时间的关系。从光电二极管的模型分析，我们知道光电二极管的响应时间有三个方面决定：①光生载流子在耗尽

2、层附近的扩散时间；②光生载流子在耗尽层内的漂移时间；③与负载电阻并联的结电容所决定的电路时间常数。文中将详细分析计算对比三个时间的数量级，以确定提高响应速度的最有效途径，并提出改善光电二极管的有效方法和PIN模型。实验研究时，采用近似脉冲的光源，经探测器的输出信号输入快速响应的CS-1022型示波器，在示波器上直接读出响应时间，分析实验结果，得出影响探测器响应时间的因素。关键词：光电探测器，响应时间，半导体，影响因素AbstractInrecentdecades,photoelectricdetectorshavebeenwidelyusedinhigh-techare

3、assuchasopticalcommunications,nationaldefensedetectionandsignalprocessing,sensingsystemandmeasurementsystem.intheerawhichleadedbyinformation,timeislife.Improvingspeedincreasinglyisurgentneedsofphotoelectricdetector.Toimprovetheresponsespeed,efforthaven'tbeenstoppedfrombirthtoitsmoment.Th

4、isexperimentmainlyresearchsphotoconductiveresistanceandphotoelectricdioderesponsetime.Thetheoreticalanalysisstudysphotoconductiveresistanceproperties,intensityofilluminationvolt-amperecharacteristics,frequencyresponseandtemperaturecharacteristicandformercalendareffecttoexamineitsworkingi

5、nfluencefactors,andfindouttheinfluencingfactorsbetweenphotoconductiveresistanceresponsetimeandincidentlightintensityofillumination,voltage,loadresistanceandthetimeexperiencedbeforeintensityofilluminationchange.Fromthemodelanalysisofthephotoelectricdiode,weknowthattheresponsetimeofthephot

6、oelectricdiodehasthreeaspects:(1)Thediffusiontimeofphoton-generatedcarrierneardepletionlayer.(2)Thedrifttimeofphoton-generatedcarrierindepletionlayer.(3)Theconstantofthecircuitdecidedbyjunctioncapacitorwhichparallelwiththeloadresistance.Thedetailedanalysisandcalculationoftheorderofmagnit

7、udeofthreetimewillbecontrastedtodeterminetheeffectivewaystoimprovephotoelectricdiode’sreactionspeed,andtheeffectivePINmodel.Intheexperimentalstudy,weuseapulsegeneratoraslightsource,andthedetectorpulseoutputsignalinputquickresponseCS-1022typescillograph.Sowecanreaddirectre