光電檢測器件講述

1、濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,1,第三章 光電檢測器件,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,2,光電器件的類型與特點光電器件的基本特性參數(shù)半導(dǎo)體光電器件光電導(dǎo)器件—光敏電阻光伏器件光電池光電二極管/三極管真空光電器件光電管光電倍增管熱電檢測器件熱敏電阻熱電偶和熱電堆熱釋電探測器件,,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,3,3.1光電器件的類型與特點,光電效應(yīng)：光照射到物體表面上使物體的電學(xué)特性發(fā)生變化．光電子發(fā)射：物體受光

2、照后向外發(fā)射電子——多發(fā)生于金屬和金屬氧化物．光電導(dǎo)效應(yīng)：半導(dǎo)體受光照后，內(nèi)部產(chǎn)生光生載流子，使半導(dǎo)體中載流子數(shù)顯著增加而電阻減少．光生伏特效應(yīng)：光照在半導(dǎo)體PN結(jié)或金屬—半導(dǎo)體接觸上時，會在PN結(jié)或金屬—半導(dǎo)體接觸的兩側(cè)產(chǎn)生光生電動勢。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,4,3.1.1 光電檢測器件的類型,光電檢測器件是利用物質(zhì)的光電效應(yīng)把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的器件.光電檢測器件分為兩大類:光子(光電子)檢測器件熱電檢測器件,濟(jì)南大

3、學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,5,光電檢測器件,光子器件,熱電器件,真空器件,固體器件,光電管光電倍增管真空攝像管變像管像增強(qiáng)管,光敏電阻光電池光電二極管光電三極管光纖傳感器電荷耦合器件CCD,熱電偶/熱電堆熱輻射計/熱敏電阻熱釋電探測器,,,,,,,,,,,,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,6,3.1.2 光電檢測器件的特點,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,7,3.2 器件的基本特性參數(shù),響應(yīng)特性噪聲特性量子效率線性度

4、工作溫度,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,8,3.2.1 響應(yīng)特性,１．響應(yīng)度（或稱靈敏度）：是光電探測器輸出信號與輸入光功率之間關(guān)系的度量。描述的是光電探測器件的光電轉(zhuǎn)換效率。響應(yīng)度是隨入射光波長變化而變化的響應(yīng)度分電壓響應(yīng)率和電流響應(yīng)率,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,9,,電壓響應(yīng)率 光電探測器件輸出電壓與入射光功率之比電流響應(yīng)率 光電探測器件輸出電流與入射光功率之比,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,10,２．

5、光譜響應(yīng)度：探測器在波長為λ的單色光照射下，輸出電壓或電流與入射的單色光功率之比．３．積分響應(yīng)度：檢測器對各種波長光連續(xù)輻射量的反應(yīng)程度．,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,11,４．響應(yīng)時間： 響應(yīng)時間τ是描述光電探測器對入射光響應(yīng)快慢的一個參數(shù)（如圖）。上升時間：入射光照射到光電探測器后，光電探測器輸出上升到穩(wěn)定值所需要的時間。下降時間：入射光遮斷后，光電探測器輸出下降到穩(wěn)定值所需要的時間。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)

6、學(xué)院,12,光電探測器響應(yīng)率與入射調(diào)制頻率的關(guān)系 為調(diào)制頻率為f 時的響應(yīng)率 為調(diào)制頻率為零時的響應(yīng)率　? 為時間常數(shù)（等于RC）,５．頻率響應(yīng)：光電探測器的響應(yīng)隨入射光的調(diào)制頻率而變化的特性稱為頻率響應(yīng)．由于光電探測器信號產(chǎn)生和消失存在著一個滯后過程，所以入射光的調(diào)制頻率對光電探測器的響應(yīng)會有較大的影響。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,13,：上限截止頻率.時間常數(shù)決定了光

7、電探測器頻率響應(yīng)的帶寬,返回,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,14,二、噪聲特性,只要有光輻射存在，都可探測出來？在一定波長的光照下光電探測器輸出的電信號并不是平直的，而是在平均值上下隨機(jī)地起伏，它實質(zhì)上就是物理量圍繞其平均值的漲落現(xiàn)象。,用均方噪聲來表示噪聲值大小,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,15,噪聲在實際的光電探測系統(tǒng)中是極其有害的。由于噪聲總是與有用信號混在一起，因而影響對信號特別是微弱信號的正確探測。一個光電探測系統(tǒng)的極限探

8、測能力往往受探測系統(tǒng)的噪聲所限制。所以在精密測量、通信、自動控制等領(lǐng)域，減小和消除噪聲是十分重要的問題。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,16,光電探測器常見的噪聲,熱噪聲散粒噪聲產(chǎn)生-復(fù)合噪聲1/f噪聲,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,17,1、熱噪聲,或稱約翰遜噪聲，即載流子無規(guī)則的熱運(yùn)動造成的噪聲。導(dǎo)體或半導(dǎo)體中每一電子都攜帶著電子電量作隨機(jī)運(yùn)動(相當(dāng)于微電脈沖)，盡管其平均值為零，但瞬時電流擾動在導(dǎo)體兩端會產(chǎn)生一個均方根電壓，

9、稱為熱噪聲電壓。熱噪聲存在于任何電阻中，熱噪聲與溫度成正比，與頻率無關(guān)，熱噪聲又稱為白噪聲,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,18,2、散粒噪聲,散粒噪聲：入射到光探測器表面的光子是隨機(jī)的，光電子從光電陰極表面逸出是隨機(jī)的，PN結(jié)中通過結(jié)區(qū)的載流子數(shù)也是隨機(jī)的。散粒噪聲也是白噪聲，與頻率無關(guān)。散粒噪聲是光電探測器的固有特性，對大多數(shù)光電探測器的研究表明：散粒噪聲具有支配地位。例如光伏器件的PN結(jié)勢壘是產(chǎn)生散粒噪聲的主要原因。,濟(jì)南大學(xué)

10、物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,19,3、產(chǎn)生-復(fù)合噪聲,半導(dǎo)體受光照，載流子不斷產(chǎn)生-復(fù)合。在平衡狀態(tài)時，在載流子產(chǎn)生和復(fù)合的平均數(shù)是一定的但在某一瞬間載流子的產(chǎn)生數(shù)和復(fù)合數(shù)是有起伏的。載流子濃度的起伏引起半導(dǎo)體電導(dǎo)率的起伏。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,20,4、1/f噪聲,或稱閃爍噪聲或低頻噪聲。噪聲的功率近似與頻率成反比多數(shù)器件的1/f噪聲在200~300Hz以上已衰減到可忽略不計。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,21,５、信噪比,

11、信噪比是判定噪聲大小的參數(shù)。是負(fù)載電阻上信號功率與噪聲功率之比若用分貝（dB）表示，為,利用信噪比評價兩種光電器件性能時，必須在信號輻射功率相同的情況下才能比較。對于單個光電器件，信噪比的大小與入射信號輻射功率及接受面積有關(guān)。如果入射輻射強(qiáng)，接受面積大，信噪比就大，但是性能不一定就好。因此，利用信噪比評價期間就有一定局限性。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,23,６、噪聲等效功率(NEP),定義：信號功率與噪聲功率比為1（S

12、NR=1）時，入射到探測器件上的輻射通量(單位為瓦)。這時，投射到探測器上的輻射功率所產(chǎn)生的輸出電壓（或電流）等于探測器本身的噪聲電壓（或電流）一般一個良好的探測器件的NEP約為10-11W。NEP越小，噪聲越小，器件的性能越好。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,24,噪聲等效功率是一個可測量的量。設(shè)入射輻射的功率為P，測得的輸出電壓為U0然后除去輻射源，測得探測器的噪聲電壓為UN則按比例計算，要使U0＝UN，的輻射功率為,

13、濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,25,７、探測率與歸一化探測率,探測率D定義為噪聲等效功率的倒數(shù)經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)NEP與檢測元件的面積Ad和放大器帶寬Δf 乘積的平方根成正比歸一化探測率D*，即D*與探測器的敏感面積、放大器的帶寬無關(guān)。,返回,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,26,三、量子效率?（?）,量子效率：在某一特定波長上，每秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光量子數(shù)之比。對理想的探測器，入射一個光量子發(fā)射一個電子， ?=1

14、實際上，? <1量子效率是一個微觀參數(shù)，量子效率愈高愈好。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,27,量子效率與響應(yīng)度的關(guān)系,I/q ： 每秒產(chǎn)生的光子數(shù)P/hυ：每秒入射的光子數(shù),濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,28,四、線性度,線性度是描述光電探測器輸出信號與輸入信號保持線性關(guān)系的程度。在某一范圍內(nèi)探測器的響應(yīng)度是常數(shù)，稱這個范圍為線性區(qū)。非線性誤差：δ?。健ˇax / ( I2 – I1)Δmax：實際響應(yīng)曲線與擬合

15、曲線之間的最大偏差； I2 和 I1：分別為線性區(qū)中最小和最大響應(yīng)值。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,29,五、工作溫度,工作溫度就是指光電探測器最佳工作狀態(tài)時的溫度。光電探測器在不同溫度下，性能有變化。例如，半導(dǎo)體光電器件的長波限和峰值波長會隨溫度而變化；熱電器件的響應(yīng)度和熱噪聲會隨溫度而變化。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,30,利用物質(zhì)在光的照射下發(fā)射電子的外光電效應(yīng)而制成的光電器件，一般都是真空的或充氣的光電器件，如光電管和光

16、電倍增管。,一、光電管及其基本特性,光電管的結(jié)構(gòu)示意圖,,,,,,,,,,,,,光,陽極,光電陰極,,,,光窗,1. 結(jié)構(gòu)與工作原理,光電管有真空光電管和充氣光電管或稱電子光電管和離子光電管兩類。兩者結(jié)構(gòu)相似，如圖。它們由一個陰極和一個陽極構(gòu)成，并且密封在一只真空玻璃管內(nèi)。陰極裝在玻璃管內(nèi)壁上，其上涂有光電發(fā)射材料。陽極通常用金屬絲彎曲成矩形或圓形，置于玻璃管的中央。,,,,外光電效應(yīng)器件,,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,31,光電器件的

17、性能主要由伏安特性、光照特性、光譜特性、響應(yīng)時間、峰值探測率和溫度特性來描述。（1） 光電管的伏安特性,2. 主要性能,在一定的光照射下，對光電器件的陰極所加電壓與陽極所產(chǎn)生的電流之間的關(guān)系稱為光電管的伏安特性。光電管的伏安特性如圖所示。它是應(yīng)用光電傳感器參數(shù)的主要依據(jù)。,圖4.2-2 光電管的伏安特性,,,,,,,,,,,,,,50,20μlm,40μlm,60μlm,80μlm,100μlm,120μlm,100,150,200

18、,0,2,4,6,8,10,12,陽極與末級倍增極間的電壓/V,IA/ μA,,,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,32,（2） 光電管的光照特性 通常指當(dāng)光電管的陽極和陰極之間所加電壓一定時，光通量與光電流之間的關(guān)系為光電管的光照特性。其特性曲線如圖所示。曲線1表示氧銫陰極光電,管的光照特性，光電流I與光通量成線性關(guān)系。曲線2為銻銫陰極的光電管光照特性，它成非線性關(guān)系。光照特性曲線的斜率（光電流與入射光光通量之間比

19、）稱為光電管的靈敏度。,光電管的光照特性,,,,,,,,,,,,25,50,75,100,2,0,0.5,1.5,2.0,Φ/1m,IA/ μA,1.0,2.5,,,1,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,33,（3）光電管光譜特性 由于光陰極對光譜有選擇性，因此光電管對光譜也有選擇性。保持光通量和陰極電壓不變，陽極電流與光波長之間的關(guān)系叫光電管的光譜特性。一般對于光電陰極材料不同的光電管，它們有不同的紅限頻率υ0，因此它們可用于不同的

20、光譜范圍。除此之外，即使照射在陰極上的入射光的頻率高于紅限頻率υ0，并且強(qiáng)度相同，隨著入射光頻率的不同，陰極發(fā)射的光電子的數(shù)量還會不同，即同一光電管對于不同頻率的光的靈敏度不同，這就是光電管的光譜特性。所以，對各種不同波長區(qū)域的光，應(yīng)選用不同材料的光電陰極。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,34,國產(chǎn)GD-4型的光電管，陰極是用銻銫材料制成的。其紅限λ0=7000Å，它對可見光范圍的入射光靈敏度比較高，轉(zhuǎn)換效率：25%~30%。它

21、適用于白光光源，因而被廣泛地應(yīng)用于各種光電式自動檢測儀表中。對紅外光源，常用銀氧銫陰極，構(gòu)成紅外傳感器。對紫外光源，常用銻銫陰極和鎂鎘陰極。另外，銻鉀鈉銫陰極的光譜范圍較寬，為3000~8500Å，靈敏度也較高，與人的視覺光譜特性很接近，是一種新型的光電陰極；但也有些光電管的光譜特性和人的視覺光譜特性有很大差異，因而在測量和控制技術(shù)中，這些光電管可以擔(dān)負(fù)人眼所不能勝任的工作，如坦克和裝甲車的夜視鏡等。 一般充氣

22、光電管當(dāng)入射光頻率大于8000Hz時，光電流將有下降趨勢，頻率愈高，下降得愈多。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,35,二、光電倍增管及其基本特性,當(dāng)入射光很微弱時，普通光電管產(chǎn)生的光電流很小，只有零點幾μA，很不容易探測。這時常用光電倍增管對電流進(jìn)行放大，下圖為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。1. 結(jié)構(gòu)和工作原理,由光陰極、次陰極(倍增電極)以及陽極三部分組成。光陰極是由半導(dǎo)體光電材料銻銫做成；次陰極是在鎳或銅-鈹?shù)囊r底上涂上銻銫材料而形成的，次陰極

23、多的可達(dá)30級；陽極是最后用來收集電子的，收集到的電子數(shù)是陰極,發(fā)射電子數(shù)的105~106倍。即光電倍增管的放大倍數(shù)可達(dá)幾萬倍到幾百萬倍。光電倍增管的靈敏度就比普通光電管高幾萬倍到幾百萬倍。因此在很微弱的光照時，它就能產(chǎn)生很大的光電流。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,36,（1）倍增系數(shù)M 倍增系數(shù)M等于n個倍增電極的二次電子發(fā)射系數(shù)δ的乘積。如果n個倍增電極的δ都相同，則M= 因此，陽極電流 I 為

24、 I = i · i —光電陰極的光電流光電倍增管的電流放大倍數(shù)M為 M= I / i =M與所加電壓有關(guān)，M在105~108之間，穩(wěn)定性為1％左右，加速電壓穩(wěn)定性要在0.1％以內(nèi)。如果有波動，倍增系數(shù)也要波動，因此M具有一定的統(tǒng)計漲落。一般陽極和陰極之間的電壓為1000~2500V，兩個相鄰的倍增電極的電位差為50

25、~100V。對所加電壓越穩(wěn)越好，這樣可以減小統(tǒng)計漲落，從而減小測量誤差。,,2. 主要參數(shù),濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,37,,,,,,,,,,,,103,104,105,106,25,50,75,100,125,極間電壓/V,放大倍數(shù),光電倍增管的特性曲線,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,38,（2）光電陰極靈敏度和光電倍增管總靈敏度 一個光子在陰極上能夠打出的平均電子數(shù)叫做光電倍增管的陰極靈敏度。而一個光子在陽極上產(chǎn)生的平

26、均電子數(shù)叫做光電倍增管的總靈敏度。 光電倍增管的最大靈敏度可達(dá)10A/lm，極間電壓越高，靈敏度越高；但極間電壓也不能太高，太高反而會使陽極電流不穩(wěn)。 另外，由于光電倍增管的靈敏度很高，所以不能受強(qiáng)光照射，否則將會損壞。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,39,（3）暗電流和本底脈沖 一般在使用光電倍增管時，必須把管子放在暗室里避光使用，使其只對入射光起作用；但是由于環(huán)境溫度、

27、熱輻射和其它因素的影響，即使沒有光信號輸入，加上電壓后陽極仍有電流，這種電流稱為暗電流，這是熱發(fā)射所致或場致發(fā)射造成的，這種暗電流通?？梢杂醚a(bǔ)償電路消除。 如果光電倍增管與閃爍體放在一處，在完全蔽光情況下，出現(xiàn)的電流稱為本底電流，其值大于暗電流。增加的部分是宇宙射線對閃爍體的照射而使其激發(fā)，被激發(fā)的閃爍體照射在光電倍增管上而造成的，本底電流具有脈沖形式。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,40,光電倍增管的光照特性,,,,,與直線最大

28、偏離是3%,10－13,10－10,10－9,10－7,10－5,10－3,10－1,,在45mA處飽和,,,10－14,10－10,10－6,10－2,光通量/1m,陽極電流/ A,,,,,,（4）光電倍增管的光譜特性 光譜特性反應(yīng)了光電倍增管的陽極輸出電流與照射在光電陰極上的光通量之間的函數(shù)關(guān)系。對于較好的管子，在很寬的光通量范圍之內(nèi)，這個關(guān)系是線性的，即入射光通量小于10-4lm時，有較好的線性關(guān)系。光通量大，開始出現(xiàn)

29、非線性，如圖所示。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,41,3.3 半導(dǎo)體光電器件,光敏電阻光電池光敏二極管光敏三極管,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,42,一、光敏電阻,光敏電阻是光電導(dǎo)型器件。光敏電阻材料：主要是硅、鍺和化合物半導(dǎo)體，例如：硫化鎘（CdS），銻化銦（InSb）等。特點：光譜響應(yīng)范圍寬（特別是對于紅光和紅外輻射）；偏置電壓低，工作電流大；動態(tài)范圍寬，既可測強(qiáng)光，也可測弱光；光電導(dǎo)增益大，靈敏度高；無極性，

30、使用方便；在強(qiáng)光照射下，光電線性度較差光電馳豫時間較長，頻率特性較差。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,43,光敏電阻 (LDR) 和它的符號：,符號,,,,,,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,44,1. 光敏電阻的工作原理,光敏電阻結(jié)構(gòu)：在一塊均勻光電導(dǎo)體兩端加上電極，貼在硬質(zhì)玻璃、云母、高頻瓷或其他絕緣材料基板上，兩端接有電極引線，封裝在帶有窗口的金屬或塑料外殼內(nèi)。（如圖）工作機(jī)理：當(dāng)入射光子使半導(dǎo)體中的電子由價帶躍遷到導(dǎo)帶時，導(dǎo)帶中

31、的電子和價帶中的空穴均參與導(dǎo)電，其阻值急劇減小，電導(dǎo)增加。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,45,返回,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,46,本征型和雜質(zhì)型光敏電阻,本征型光敏電阻：當(dāng)入射光子的能量等于或大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度Eg時，激發(fā)一個電子－空穴對，在外電場的作用下，形成光電流。雜質(zhì)型光敏電阻：對于Ｎ型半導(dǎo)體，當(dāng)入射光子的能量等于或大于雜質(zhì)電離能ΔＥ時，將施主能級上的電子激發(fā)到導(dǎo)帶而成為導(dǎo)電電子，在外電場的作用下，形成光電流。本

32、征型用于可見光長波段,雜質(zhì)型用于紅外波段。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,47,光電導(dǎo)與光電流,光敏電阻兩端加電壓（直流或交流）．無光照時，阻值（暗電阻）很大，電流（暗電流）很小；光照時，光生載流子迅速增加，阻值（亮電阻）急劇減少．在外場作用下，光生載流子沿一定方向運(yùn)動，形成光電流（亮電流）。光電流：亮電流和暗電流之差；I光 = IL - Id光電導(dǎo)：亮電導(dǎo)和暗電導(dǎo)之差；g = gL - gd,

33、濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,48,光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大，這樣光敏電阻的靈敏度就高。光電流與光照強(qiáng)度／電阻結(jié)構(gòu)的關(guān)系。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,49,無光照，暗電導(dǎo)率光照下電導(dǎo)率,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,50,附加光電導(dǎo)率,簡稱光電導(dǎo)光電導(dǎo)相對值要制成附加光電導(dǎo)相對值高的光敏電阻應(yīng)使p0和n0小，因此光敏電阻一般采用禁帶寬度大的材料或在低溫下使用。,濟(jì)南大學(xué)物理

34、科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,51,當(dāng)光照穩(wěn)定時，光生載流子的濃度為無光照時，光敏電阻的暗電流為光照時，光敏電阻的光電流為,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,52,２．光敏電阻的工作特性,增益靈敏度光電特性伏安特性時間響應(yīng)和頻率特性溫度特性,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,53,光電導(dǎo)增益光電導(dǎo)增益反比于電極間距的平方。量子效率：光電流與入射光子流之比。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,54,光電導(dǎo)靈敏度: 光電導(dǎo)g與照度E之

35、比.,不同波長的光，光敏電阻的靈敏度是不同的。在選用光電器件時必須充分考慮到這種特性。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,55,光電特性：光電流與入射光照度的關(guān)系：(1)弱光時，γ=1，光電流與照度成線性關(guān)系(2)強(qiáng)光時， γ=0.5，光電流與照度成拋物線光照增強(qiáng)的同時，載流子濃度不斷的增加，同時光敏電阻的溫度也在升高，從而導(dǎo)致載流子運(yùn)動加劇，因此復(fù)合幾率也增大，光電流呈飽和趨勢。（冷卻可以改善）,光敏電阻的光電特性,

36、濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,56,在弱光照下，光電流與E具有良好的線性關(guān)系在強(qiáng)光照下則為非線性關(guān)系其他光敏電阻也有類似的性質(zhì)。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,57,伏安特性,在一定的光照下，光敏電阻的光電流與所加的電壓關(guān)系光敏電阻是一個純電阻，因此符合歐姆定律，其伏安特性曲線為直線。不同光照度對應(yīng)不同直線,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,58,受耗散功率的限制，在使用時，光敏電阻兩端的電壓不能超過最高工作電壓，圖中虛線為允許功耗曲線

37、由此可確定光敏電阻正常工作電壓。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,59,光敏電阻時間常數(shù)比較大，其上限截止頻率低。只有PbS光敏電阻的頻率特性稍好些，可工作到幾千赫。1—硒，2—硫化鎘，3—硫化鉈，4—硫化鉛,頻率特性,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,60,光敏電阻的時間響應(yīng)特性較差材料受光照到穩(wěn)定狀態(tài)，光生載流子濃度的變化規(guī)律：停止光照，光生載流子濃度的變化為,響應(yīng)時間,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,61,光敏電阻是多數(shù)載流子導(dǎo)電

38、，溫度特性復(fù)雜。隨著溫度的升高，光敏電阻的暗電阻和靈敏度都要下降，溫度的變化也會影響光譜特性曲線。例如：硫化鉛光敏電阻，隨著溫度的升高光譜響應(yīng)的峰值將向短波方向移動。尤其是紅外探測器要采取制冷措施,溫度特性,噪聲,工作頻率f1MHz時，主要是熱噪聲。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,63,3.光敏電阻參數(shù),使用材料：硫化鎘（CdS），硫化鉛（PbS），銻化銦（InSb），碲鎘汞（HgCdTe），碲錫鉛（PbSnTe）.光敏面：1-3

39、mm工作溫度：-40 – 80 oC溫度系數(shù)： 1極限電壓：10 – 300V耗散功率：< 100 W時間常數(shù)：5 – 50 ms光譜峰值波長：因材料而不同，在可見/紅外遠(yuǎn)紅外暗電阻：108 歐姆亮電阻：104 歐姆,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,64,4.光敏電阻的應(yīng)用,基本功能：根據(jù)自然光的情況決定是否開燈。基本結(jié)構(gòu)：整流濾波電路；光敏電阻及繼電器控制；觸電開關(guān)執(zhí)行電路基本原理：光暗時，光敏電阻阻值很高，繼

40、電器關(guān)，燈亮；光亮?xí)r，光敏電阻阻值降低，繼電器工作，燈關(guān)。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,65,二、光電池,光電池是根據(jù)光生伏特效應(yīng)制成的將光能轉(zhuǎn)換成電能的一種器件。PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)：當(dāng)用適當(dāng)波長的光照射PN結(jié)時，由于內(nèi)建場的作用（不加外電場），光生電子拉向n區(qū)，光生空穴拉向p區(qū)，相當(dāng)于PN結(jié)上加一個正電壓。半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電動勢（光生電壓）；如將PN結(jié)短路，則會出現(xiàn)電流（光生電流）。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,66,1.光電池的

41、結(jié)構(gòu)特點,光電池核心部分是一個PN結(jié)，一般作成面積大的薄片狀，來接收更多的入射光。在N型硅片上擴(kuò)散P型雜質(zhì)（如硼），P+N 受光面是P型層或在P型硅片上擴(kuò)散N型雜質(zhì)（如磷）， N+P 受光面是N型層,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,67,,受光面有二氧化硅抗反射膜，起到增透作用和保護(hù)作用上電極做成柵狀，為了更多的光入射由于光子入射深度有限，為使光照到PN結(jié)上， 實際使用的光電池制成薄P型或薄N型。,濟(jì)南

42、大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,68,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,69,2.光電池的特性,（1）輸出特性,光電池等效電路,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,70,無光照時，光電池伏安特性曲線與普通半導(dǎo)體二極管相同。有光照時，沿電流軸方向平移，平移幅度與光照度成正比。曲線與電壓軸交點稱為開路電壓VOC，與電流軸交點稱為短路電流ISC。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,71,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,72,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,73,光電池伏安特

43、性曲線,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,74,反向電流隨光照度的增加而上升,,負(fù)載上的電功率PL。轉(zhuǎn)化效率：負(fù)載電阻上的電功率與入射光功率之比。最佳負(fù)載：當(dāng)在負(fù)載電阻上獲得最大功率輸出是的電阻，記為RM。作為換能器件時，應(yīng)考慮此點。,輸出電壓、輸出電流、輸出功率隨負(fù)載電阻的變化曲線,光電池伏安特性曲線,伏安特性曲線，可表示輸出功率大小。利用作圖法可以獲得最佳負(fù)載線和最大輸出功率。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,77,（2）時間和頻率響應(yīng)

44、 硅光電池頻率特性好 硒光電池頻率特性差 硅光電池是目前使用最廣泛的光電池,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,78,,要得到短的響應(yīng)時間，必須選用小的負(fù)載電阻RL；光電池面積越大則響應(yīng)時間越大，因為光電池面積越大則結(jié)電容Cj越大，在給定負(fù)載時，時間常數(shù)就越大，故要求短的響應(yīng)時間，必須選用小面積光電池。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,79,開路電壓下降大約2?3mV/度短路電流上升大約10-5?10

45、-3mA/度,（3）溫度特性 隨著溫度的上升，硅光電池的光譜響應(yīng)向長波方向移動，開路電壓下降，短路電流上升。光電池做探測器件時，測量儀器應(yīng)考慮溫度的漂移，要進(jìn)行補(bǔ)償。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,80,（4）光譜響應(yīng)度,硅光電池 響應(yīng)波長0.4-1.1微米， 峰值波長0.8-0.9微米。硒光電池 響應(yīng)波長0.34-0.75微米， 峰值波長0.54微米。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)

46、與技術(shù)學(xué)院,81,（5）光電池的光照特性,連接方式：開路電壓輸出---(a) 短路電流輸出---(b)光電池在不同的光強(qiáng)照射下可產(chǎn)生不同的光電流和光生電動勢。短路電流在很大范圍內(nèi)與光強(qiáng)成線性關(guān)系。開路電壓隨光強(qiáng)變化是非線性的，并且當(dāng)照度在2000lx時趨于飽和。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,82,光照特性---開路電壓輸出：非線性(電壓---光強(qiáng))，靈敏度高短路電

47、流輸出：線性好(電流---光強(qiáng)) ，靈敏度低開關(guān)測量（開路電壓輸出），線性檢測（短路電流輸出）,把光電池用作探測器時，通常以電流源形式使用。ISC 是光電池輸出端短路，輸出電壓V=0時流過光電池兩端的電流。實際使用時都有負(fù)載電阻RL，當(dāng)負(fù)載電阻相對于光電池內(nèi)阻很小時，可以認(rèn)為接近短路。內(nèi)阻一般很小，選取合適的負(fù)載，以保證光電流和光強(qiáng)保持線性關(guān)系。負(fù)載電阻越小，線性度越好，線性范圍愈廣。并限制在適當(dāng)光照范圍內(nèi)。,輸出電流與照度的

48、關(guān)系,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,84,3.光電池的應(yīng)用,1、光電探測器件 利用光電池做探測器有頻率響應(yīng)高，光電流隨光照度線性變化等特點。2、將太陽能轉(zhuǎn)化為電能 實際應(yīng)用中，把硅光電池經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)組成電池組。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,85,硅太陽能電池,硅太陽能電池包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池。單晶硅太陽能電池在實驗室里最高的轉(zhuǎn)換效率為23%,而規(guī)模

49、生產(chǎn)的單晶硅太陽能電池,其效率為15%。多晶硅半導(dǎo)體材料的價格比較低廉,但是由于它存在著較多的晶粒間界而有較多的弱點。多晶硅太陽能電池的實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為10%。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,86,非晶硅太陽能電池,非晶硅薄膜太陽能電池組件的制造采用薄膜工藝, 具有較多的優(yōu)點,例如:沉積溫度低、襯底材料價格較低廉,能夠?qū)崿F(xiàn)大面積沉積。 非晶硅的可見光吸收系數(shù)比單晶硅大,是單晶硅的40倍,1微米厚的非

50、晶硅薄膜,可以吸引大約90%有用的太陽光能。非晶硅太陽能電池的穩(wěn)定性較差, 從而影響了它的迅速發(fā)展。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,87,化合物太陽能電池,三五族化合物電池和二六族化合物電池。三五族化合物電池主要有GaAs電池、InP電池、GaSb電池等;二六族化合物電池主要有CaS/CuInSe電池、CaS/CdTe電池等。在三五族化合物太陽能電池中,GaAs電池的轉(zhuǎn)換效率最高,可達(dá)28%;,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,88,G

51、aAs 化合物太陽能電池,Ga是其它產(chǎn)品的副產(chǎn)品,非常稀少珍貴;As 不是稀有元素,有毒。GaAs化合物材料尤其適用于制造高效電池和多結(jié)電池,這是由于GaAs具有十分理想的光學(xué)帶隙以及較高的吸收效率。 GaAs 化合物太陽能電池雖然具有諸多優(yōu)點,但是GaAs材料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,89,太陽能,太陽能特點： ①無枯竭危險；②絕對干凈；③不受資源分布地域的限制；④

52、可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦獲取能源花費的時間短。要使太陽能發(fā)電真正達(dá)到實用水平，一是要提高太陽能光電變換效率并降低成本；二是要實現(xiàn)太陽能發(fā)電同現(xiàn)在的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,90,三、光敏二極管,光敏二極管與普通二極管一樣有一個PN結(jié)，屬于單向?qū)щ娦缘姆蔷€性元件。外形不同之處是在光敏二極管的外殼上有一個透明的窗口以接收光線照射，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。為了獲得盡可能大的光生電流，需要較大的工作

53、面，即PN結(jié)面積比普通二極管大得多，以擴(kuò)散層作為它的受光面。為了提高光電轉(zhuǎn)換能力，PN結(jié)的深度較普通二極管淺。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,91,光電二極管（光敏二極管）,,,光敏二極管符號　　　　　 光敏二極管接法,,無光照時：熱效應(yīng)引起的微小暗電流；光照時：光生載流子產(chǎn)生電流。不同波長的光在光敏二極管的不同區(qū)域被吸收。光敏二極管一般在負(fù)偏壓情況下使用。,,,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,94,外加反向偏壓,可以不加偏壓，與光電

54、池不同，光敏二極管一般在負(fù)偏壓情況下使用大反偏壓的施加，增加了耗盡層的寬度和結(jié)電場，電子—空穴在耗盡層復(fù)合機(jī)會少，提高光敏二極管的靈敏度。增加了耗盡層的寬度，結(jié)電容減小，提高器件的頻響特性。但是，為了提高靈敏度及頻響特性，卻不能無限地加大反向偏壓，因為它還受到PN結(jié)反向擊穿電壓等因素的限制。,光敏二極管特性參數(shù),1.勢壘區(qū)的厚度與電容勢壘區(qū)是光敏二極管的重要工作區(qū)。2.光譜響應(yīng)（1）表面層中的反射與吸收；（2）材料的禁帶寬

55、度；（3）表面抗反射層的性質(zhì)和厚度；（4）器件的結(jié)構(gòu)。,光敏二極管特性參數(shù),3.光照特性光電流隨反向電壓變化較敏感。4.頻率響應(yīng)響應(yīng)主要由載流子的渡越時間和RC時間常數(shù)決定；5.溫度特性反向飽和電流對溫度強(qiáng)烈依賴。,光敏二極管的類型,材料：硅、鍺，化合物材料及其他材料結(jié)構(gòu)：PN結(jié)、P-i-N結(jié)、異質(zhì)結(jié)、肖特基勢壘型和點接觸型等光的響應(yīng)：紫外、可見及紅外等,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,98,光敏二極管體積小，靈敏度高，響

56、應(yīng)時間短，光譜響應(yīng)在可見到近紅外區(qū)中，光電檢測中應(yīng)用多。（1）點接觸型：工藝較困難。（2）擴(kuò)散型PN結(jié)光敏二極管：耗盡層厚度比結(jié)的任何一邊的擴(kuò)散長度小，工作區(qū)是擴(kuò)散區(qū)，光生電流主要是擴(kuò)散流，頻率響應(yīng)特性差。（3）耗盡層型光敏二極管：肖特基勢壘二極管，勢壘不是PN結(jié)，而是金屬和半導(dǎo)體接觸形成的阻擋層，耗盡層厚度比結(jié)的任何一邊的擴(kuò)散長度大，工作區(qū)是耗盡層，光生電流主要是漂移流，頻率響應(yīng)特性好。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

57、,99,擴(kuò)散型P-i-N硅光敏二極管,選擇一定厚度的i層，具有高速響應(yīng)特性。i層所起的作用:(1)i層是高阻區(qū)，在工作情況下承受著極大部分的外加電壓，使耗盡區(qū)增大，展寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)域，提高了靈敏度；(2)為了取得較大的PN結(jié)擊穿電壓，必須選擇高電阻率的基體材料，這樣勢必增加了串聯(lián)電阻，使時間常數(shù)增大，影響管子的頻率響應(yīng)。(3)而i層的存在，使擊穿電壓不再受到基體材料的限制，從而可選擇低電阻率的基體材料。這樣不但提高了擊

58、穿電壓，還減少了串聯(lián)電阻和時間常數(shù)。(4)反偏下，耗盡層較無i層時要大得多，從而使結(jié)電容下降，提高了頻率響應(yīng)。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,100,,PIN管的最大特點是： 頻帶寬，可達(dá)10GHz。另一特點是線性輸出范圍寬。 缺點: 由于I層的存在，管子的輸出電流小，一般多為零點幾微安至數(shù)微安。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,101,雪崩光敏二極管,由于存在因碰撞電離引起的內(nèi)增益機(jī)理，雪崩管具有高的增益帶寬乘積

59、和極快的時間響應(yīng)特性。通過一定的工藝可以使它在1.06微米波長處的量子效率達(dá)到30％，非常適于可見光及近紅外區(qū)域的應(yīng)用。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,102,當(dāng)光敏二極管的PN結(jié)上加相當(dāng)大的反向偏壓時，在結(jié)區(qū)產(chǎn)生一個很高的電場，使進(jìn)入場區(qū)的光生載流子獲得足夠的能量，通過碰撞使晶格原子電離，而產(chǎn)生新的電子—空穴對。新的電子—空穴對在強(qiáng)電場的作用下分別向相反方向運(yùn)動．在運(yùn)動過程中，又有可能與原子碰撞再一次產(chǎn)生電子—空穴對。只要電場足夠

60、強(qiáng)，此過程就將繼續(xù)下去，達(dá)到載流子的雪崩倍增。通常，雪崩光敏二極管的反向工作偏壓略低于擊穿電壓。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,103,雪崩光電二極管的倍增電流、噪聲與偏壓的關(guān)系曲線,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,104,在偏置電壓較低時的A點以左，不發(fā)生雪崩過程；隨著偏壓的逐漸升高，倍增電流逐漸增加從B點到c點增加很快，屬于雪崩倍增區(qū)；偏壓再繼續(xù)增大，將發(fā)生雪崩擊穿；同時噪聲也顯著增加，如圖中c點以右的區(qū)域。因此，最佳的偏壓工作區(qū)是c

61、點以左，否則進(jìn)入雪崩擊穿區(qū)燒壞管子。由于擊穿電壓會隨溫度漂移，必須根據(jù)環(huán)境溫度變化相應(yīng)調(diào)整工作電壓。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,105,雪崩光電二極管具有電流增益大（10~100），靈敏度高，頻率響應(yīng)快，帶寬可達(dá)100GHz。是目前響應(yīng)最快的一種光敏二極管。不需要后續(xù)龐大的放大電路等特點。因此它在微弱輻射信號的探測方向被廣泛地應(yīng)用。在設(shè)計雪崩光敏二極管時，要保證載流子在整個光敏區(qū)的均勻倍增，這就需要選擇無缺陷的材料，必須保持更高

62、的工藝和保證結(jié)面的平整。其缺點是工藝要求高，穩(wěn)定性差，受溫度影響大。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,106,雪崩光電二極管與光電倍增管比較,體積小結(jié)構(gòu)緊湊工作電壓低使用方便但其暗電流比光電倍增管的暗電流大，相應(yīng)的噪聲也較大故光電倍增管更適宜于弱光探測,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,107,光敏二極管陣列,將光敏二極管以線列或面陣形式集合在一起，用來同時探測被測物體各部位提供的不同光信息，并將這些信息轉(zhuǎn)換為電信號的器件。,濟(jì)南大學(xué)

63、物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,108,象限探測器,象限探測器有二象限和四象限探測器，又分光電二極管象限探測器和硅光電池象限探測器。象限探測器是在同一塊芯片上制成兩或四個探測器，中間有溝道將它們隔開，因而這兩或四個探測器有完全相同性能參數(shù)。當(dāng)被測體位置發(fā)生變化時，來自目標(biāo)的輻射量使象限間產(chǎn)生差異，這種差異會引起象限間信號輸出變化，從而確定目標(biāo)方位，同時可起制導(dǎo)、跟蹤、搜索、定位等作用。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,109,光敏三極管（光電三極管

64、）,光電三極管是由光電二極管和一個晶體三極管構(gòu)成，相當(dāng)于在晶體三極管的基極和集電極間并聯(lián)一個光電二極管。同光電二極管一樣，光電三極管外殼也有一個透明窗口，以接收光線照射。日前用得較多的是NPN和PNP兩種平面硅光電三極管。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,110,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,111,NPN光電三極管結(jié)構(gòu)原理簡圖,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,112,光電三極管工作原理,NPN光電三極管（3DU型），使用時光電二極管的發(fā)射極

65、接電源負(fù)極，集電極接電源正極。 光電三極管不受光時，相當(dāng)于普通三極管基極開路的狀態(tài)。集電結(jié)(基—集結(jié))處于反向偏置，基極電流等于0，因而集電極電流很小，為光電三極管的暗電流。當(dāng)光子入射到集電結(jié)時，就會被吸收而產(chǎn)生電子—空穴對，處于反向偏置的集電結(jié)內(nèi)建電場使電子漂移到集電極，空穴漂移到基極，形成光生電壓，基極電位升高。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,113,,如同普通三極管的發(fā)射結(jié)(基—發(fā)結(jié))加上了正向偏置，當(dāng)基極沒有引線時，集電極電流

66、就等于發(fā)射極電流。這樣晶體三極管起到電流放大的作用。由于光敏三極管基極電流是由光電流供給，因此一般基極不需外接點，所以通常只有集電極和發(fā)射極兩個引腳線。,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,114,光電三極管與光電二極管相比，具有較高的輸出光電流，但線性差線性差主要是由電流放大倍數(shù)?的非線性所致在大照度時，光敏三極管不能作線性轉(zhuǎn)換元件，但可以作開關(guān)元件使用。管不能作線性轉(zhuǎn)換元件，但可以作開關(guān)元件使用。,光電三極管的光照特性,濟(jì)南大學(xué)物理

67、科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,115,光敏三極管的伏安特性 硅光電三極管的光電流在毫安量級，硅光電二極管的光電流 在微安量級。 在零偏壓時硅光電三極管沒有光電流輸出，但硅光電二極管 有光電流輸出。 工作電壓較低時輸出電流有非線性，硅光電三極管的非線 性更嚴(yán)重。（因為放大倍數(shù)與工作電壓有關(guān)） 在一定的偏壓下，硅光電三極管的伏安曲線在低照度時間隔 較均勻，在高照度時

68、曲線越來越密,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,116,硅光電三極管,硅光電二極管,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,117,光敏三極管的溫度特性 溫度特性反映了光敏三極管的暗電流及光電流與溫度的關(guān)系。 溫度變化對光電流和暗電流都有影響，對暗電流的影響更大。 精密測量時，應(yīng)采取溫度補(bǔ)償措施，否則將會導(dǎo)致輸出誤差。 光電三極管的光電流和暗電流受溫度影響比光電二極管大得多,濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,118,光敏三極