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1、安康学院学年论文﹙设计﹚题目光电传感器学生姓名杨耀鑫学号2012020071所在院(系)电子与信息工程系专业班级电子信息工程2012级2班指导教师吕方兴2015年6月15日安康学院学年论文(设计)光电探测器(作者:杨耀鑫)(安康学院电子与信息工程系电子信息工程专业2012级,陕西安康725000)指导教师:吕方兴【摘要】计算机随着科技的发展,人类越来越注重信息和自动化,在日常的生产学习过程中,人们常常要进行自动筛选、自动传输、光电探测,而为了实现这些,光电传感发挥了不可磨灭的作用。光敏传感器的物理基础是光电效应,即光敏材料的电学特性
2、因受到光的照射而发生变化,光电二极管传感器在国防和生活中的应用也已经比较广泛。【关键词】光电效应、光电传感器、光敏材料PhotoelectricdetectorAuthor:YangYaoxin(Grade2012,Class2,MajorDepartmentofelectronicandInformationEngineering,ElectronicInformationEngineeringDept,AnkangUniversity,Ankang725000,Shaanxi)DirectedbyFangxingLvAbstra
3、ct:Withthedevelopmentofscienceandtechnology,peoplepaymoreandmoreattentiontotheinformationandautomation,intheproductionofdailylearningprocess,itisoftentobeautomatic,automatictransmission,photodiodedetector,andinordertoachievethese,photoelectricsensorhasplayedanindelible
4、role.Aphotosensitivesensorisphysicallybasedonthephotoelectriceffect,namelythephotosensitivematerialselectricalcharacteristicscausedbylightirradiationandchange,thephotoelectricdiodesensoriswidelyusedinnationaldefenseandlife.Keywords:Photoelectriceffect,Photoelectricsens
5、or,Photosensitivematerial第5页共5页安康学院学年论文(设计)0引言光电探测器是一种受光器件,具有光电变换功能。光敏器件的种类繁多,有光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光晶闸管、集成光敏器件等;有雪崩型的及非雪崩型的;有PN结型、PIN结型及异质结型的等。由于光电探测器的响应速度快,体积小,暗电流小,使之在光纤通讯系统、光纤测试系统、光纤传感器、光隔离器、彩电光纤传输、电视图象传输、快速光源的光探测器、微弱光信号的探测、激光测距仪的接收器件、高压电路中的光电测量及光电互感器、计算机数据传输、光电自动控制及光测
6、量等方面得到了广泛应用。半导体光电探测器是用半导体材料制作的能接收和探测光辐射的器件。光照射到器件的光敏区时,它就能将光信号转变成电信号,是一种光电转换功能的测光元件。它在国防和工农业生产中有着重要和广泛的应用。1PIN型光电二极管PIN型光电二极管也成为PIN结二极管,在两种半导体之间的PN结,或者半导体与金属之间的结的临近区域,在P区与N区之间的生成I型层,吸收光辐射而产生光电流的一种光检测器,具有电容小、渡越时间短、灵敏度高等优点。1.1PIN型光电二极管结构一般的光电二极管时间响应比较慢,受到载流子漂移速度和结电容的限制。在
7、PN结间加一层本征半导体层(I-intrinsic),即构成PIN型二极管,本征层中的均匀电场增加了载流子的漂移速度,同时由于本征层隔离了PN结,降低了结电容,因此PIN管的响应时间较快,通常可达10-9s,甚至可达10-11s,因而在快速光谱测量中得到广泛的使用。图1PIN型光电二极管的结构1.2PIN型光电二极管导电特性第5页共5页安康学院学年论文(设计)PIN光电二极管就是在PIN结的空间电荷分别在I型层两边的界面处,而整个的I型层中没有空间电荷,但是存在由两边的空间电荷所产生出来的电场——内建电场,所以PIN结的势垒区就是整
8、个的I型层。(1)一般P-N结的导电(较大的正向电流以及很小的反向电流)主要是由于少数载流子在势垒区以外的两边扩散区中进行扩散所造成的;扩散区是不存在电场的电中性区。在此实际上也就暗示着载流子渡越势垒区的速度很快,即忽略了存在强电场的