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第3章半导体光电检测器件及应用3.1光敏电阻光敏电阻:电导率随入射光辐射量变化而变化的器件。3.1.1光敏电阻的基本原理光敏电阻的原理图与光敏电阻的符号入射光属电极光电导材料光敏电阻的符号IpIp照射光度量改变→→光敏电阻阻值变化一→L变化光敏电阻分类:本征型光敏电阻、杂质型光敏电阻外加电场EEdEedEE本征型光敏电阻杂质型光敏电阻ashehcE△E可见光波段的检测红外、远红外光波段的检测无光照,暗电导率00=nogAn+Pogue光照下电导率O=nuntpqu载流子浓度P=p0+光电导率△=△n+Apqp假定在光辐射下,每单位时间产生N对电子空穴,寿命分别为τn,n则:NTNI△SLSL当光照稳定时,光生载流子的浓度为0=Ao=8¨载流子寿命载流子产生率无光照时,光敏电阻的暗电流为Uo,sqUsloAn+Poap)L光照时,光敏电阻的光电流为U△osqUs(△npn+A4n)qUNAn+pa光敏电阻结构的设计原则:较小的两电极间距L,并保证足够的受光面积光敏电阻结构示意图:玻璃窗金属外壳黑色绝缘玻璃电阻引线(e)a)梳状结构(b)蛇形结构(c)线式结构1光电导材料3-衬底材料光敏电阻的特点:①光谱响应范围宽紫外光区~远红外区②偏置电压低,工作电流大③动态范围宽,既可测弱光,也可测强光④光电导增益大,灵敏度高⑤无极性之分,使用方便⑥体积小、重量轻、性能稳定、坚固耐用价格便宜,因此应用比较广泛应用于:照相机、光度计、光电自动控制、辐射测量物体搜索与跟踪、红外成像、红外通信等缺点:强光照射下线性度较差,光电驰豫过程较长,频率特性较差312光敏电阻特性参数1.光电特性①光电流光电导:8p=81-8a光电流:In=I1-l光敏电阻的暗电阻越大,而亮电阻越小则性能越好。也就是说,暗电流越小,光电流越大,这样的光敏电阻的灵敏度越高。实用的光敏电阻的暗电阻往往超过1Mg,甚至高达100Mg2,而亮电阻则在几kΩ以下,暗电阻与亮电阻之比在102~106之间,可见光敏电阻的灵敏度很高。②光照特性CdS光敏电阻的光电流与照光敏电阻的阻值R与入射照度度的关系Ev的关系曲线600p/uARoR/Ω00040020001050100E/1光轴电阻的光照特性曲线a线性直角坐标系{b)对数直角坐标系光敏电阻的光电流与照度的关系:U:电阻两端电压a:电压指数,欧姆接触时为1E:照度强光照射:y12y:光照指数

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