在光電探測器中利用表面等離子體共振效應可以有效地增強器件的光吸收,擴展器件的光吸收譜,從而產(chǎn)生更多的電子空穴對,提高器件的響應電流,并且共振波長能夠被金屬納米結構的介電環(huán)境,尺寸和形狀所改變,從而調節(jié)吸收波段。規(guī)律性分布的金屬納米結構,如孔陣列或者柵線等,能夠和光發(fā)生相互作用,從而提升器件的光吸收能力。除此之外,從圖中能夠看出在金屬納米粒子的表面存在著大量自由振蕩的電子,并且其具有一定的頻率,當這個頻率與入射光的頻率相等時,那么在金屬納米粒子表面的局部區(qū)域內光子與電子發(fā)生共振,從而極大地增強了器件對光的吸收。后者的激發(fā)條件比較簡單,即金屬納米粒子的大小應小于入射光的波長,且改變其大小能夠調控共振波段,因此可調節(jié)性更好,應用更加靈活,被較廣地用于加強器件的性能。通常光電探測器的噪聲主要分為暗電流噪聲、散粒噪聲和熱噪聲。廣東高轉換效率光電探測器代加工
光電二極管的工作原理同光電池一樣,都是基于PN結的光伏效應工作的。主要特點是結區(qū)面積小,通常工作于反偏置狀態(tài)。因此內建電場很強,結區(qū)較寬,結電容小,因此頻率特性爺比光電池好,但光電流較小。PIN光電二極管PN半導體中間夾了一層本征半導體,由于本征半導體近似于介質,相當于增大了NPNj結之間的距離,使結電容變小。PN半導體中耗盡層寬度隨反向電壓增加而加寬,將P區(qū)做得很薄,由于I層的存在,入射光子只能在I層被吸收,因此在I層形成高電場區(qū),I區(qū)的光電子在強電場下加速運動,使得載流子渡越時間非常短,因此可以有效減小時間常數(shù),提高工作頻率特性。飛博光電小尺寸光電探測器價格行情所謂相干調制,就是利用要傳輸旳信號來改變光載波旳頻率、相位和振幅。
光電探測器必須和光信號的調制形式、信號頻率及波形相匹配,以保證得到?jīng)]有頻率失真的輸出波形和良好的時間響應。這種情況主要是選擇響應時間短或上限頻率高的器件,但在電路上也要注意匹配好動態(tài)參數(shù);光電探測器必須和輸入電路在電特性上良好地進行匹配,以保證有足夠大的轉換系數(shù)、線性范圍、信噪比及快速的動態(tài)響應等;為使器件能長期穩(wěn)定可靠地工作,必須注意選擇好器件的規(guī)格和使用的環(huán)境條件,并且要使器件在額定條件下使用。
雪崩光電二級管(APD)是得用光生載流子在高電場區(qū)內的雪崩效應而獲得光電流增益,具有靈敏度高、響應快等優(yōu)點,通常用于激光測距、激光雷達、弱光檢測(非線性)。APD雪崩倍增的過程是:當光電二極管的p-n結加相當大的反向偏壓時,在耗盡層內將產(chǎn)生一個很高的電場,它足以使在強電場區(qū)漂移的光生載流子獲得充分的動能,通過與晶格原子碰撞將產(chǎn)生新的電子-空穴對。新的電子-空穴對在強電場作用下,分別向相反的方向運動,在運動過程中又可能與原子碰撞再一次產(chǎn)生新的電子-空穴對。如此反復,形成雪崩式的載流子倍增加。這個過程就是APD的工作基礎。APD一般在略低于反向南穿電壓值的反偏壓下工作。在無光照時,p-n結不會發(fā)生雪崩倍增效應。但結區(qū)一旦有光照射,激發(fā)出的光生載流子就被臨界強電場加速而導致雪崩倍增。若反向偏壓大于反向擊穿電壓時,光電流的增益可達(十的六次方)即發(fā)生“自持雪崩倍增”。由于這時出現(xiàn)的散粒噪聲可增大到放大器的噪聲水平,以致使器件無法使用。在光線作用下,物體內的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應。
為了提高傳輸效率并且無畸變地變換光電信號,光電探測器不僅要和被測信號、光學系統(tǒng)相匹配,而且要和后續(xù)的電子線路在特性和工作參數(shù)上相匹配,使每個相互連接的器件都處于比較好的工作狀態(tài)?,F(xiàn)將光電探測器件的應用選擇要點歸納如下:光電探測器必須和輻射信號源及光學系統(tǒng)在光譜特性上相匹配。如果測量波長是紫外波段,則選用光電倍增管或專門的紫外光電半導體器件;如果信號是可見光,則可選用光電倍增管、光敏電阻和Si光電器件;如果是紅外信號,則選用光敏電阻,近紅外選用Si光電器件或光電倍增管;光電探測器的工作原理是基于光電效應。飛博光電小尺寸光電探測器值多少錢
為了達到比較好的探測器的響應速度,需要在探測器的吸收層厚度和光電探測器的面積中折衷。廣東高轉換效率光電探測器代加工
響應速度可以用光生載流子的渡越時間表示,載流子的渡越時間外在的頻率響應的表現(xiàn)就是探測器的帶寬。光生載流子的渡越時間在光生電流變化中表現(xiàn)為兩部分:上升時間和下降時間。通常取上升時間和下降時間中的較大者衡量探測器的響應速度。決定探測器響應速度的因素主要有:⑴、耗盡區(qū)載流子渡越時間:載流子的渡越時間是影響探測器響應速度的很重要因素,當耗盡區(qū)電場強度達到比較大時,Wd表示載流子的比較大漂移速度,W表示耗盡區(qū)寬度,那么載流子的渡越時間為:t=W/Vd⑵耗盡區(qū)外載流子擴散時間:載流子擴散的速度較慢,同時大多數(shù)產(chǎn)生于耗盡區(qū)之外的載流子的壽命非常短,復合發(fā)生速度快。所以擴散運動只對距離耗盡區(qū)范圍較近的載流子才能通過擴散運動達到耗盡區(qū)中,并在電場中漂移產(chǎn)生光電流。廣東高轉換效率光電探測器代加工
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