光电测试技术复习资料

1、PPT简短回答摘要1.价格范围、前导、频带禁止定义以及它们之间的关系。捐赠者层级和主要层级定义和符号。回答：价带：原子最外层的电子称为价电子，与价电子能量等级相对应的能量带称为价带。EV(valence)导带：能量最低的允许带称为导带。conduction(EC)带隙：带和价格带之间的能量间隙称为带禁止。间隙(Eg)供体能量水平：容易发射电子的原子称为施主，施主是束缚电子的能量状态。Ed(唐纳)主能量准尉：容易得到电子的原子叫皮西，主带来电子的能量状态。接受者(EA)半导体光吸收的主要迹象是什么？建立的条件及其定义。半导体的光吸收主要表示固有吸收。半导体吸收光子的能量，用传导带刺激价带中的电子

2、，在价带中留下空洞，产生等量电子和空腔的过程称为固有吸收。产生固有吸收的条件：入射光子的能量(hs)大于材料的带隙(Eg)3.扩散长度的定义。扩散系数和迁移率的爱因斯坦关系。多个儿子和年幼儿子在扩散和漂流中的作用。扩散长度：表示非平衡载体复合前向半导体扩散的平均深度。扩散系数d(表示扩散的难易程度)和移动率(表示移动的快速速度)的爱因斯坦关系：D=(kT/q) kT/q是比例系数漂流主要是几个儿子的贡献，扩散主要是年幼儿子的贡献。阐述了P-n结光电池效应原理。当P-N结接收到光时，多个子(p区中的空孔，N区中的电子)被障碍物阻止，无法通过结，只有子(p区中的电子和N区中的空孔和结区中的电子孔对

3、)在内电场作用下漂移结，N区中积累了光生电子，p区中积累了光生孔，产生了与内电场方向相反的光生电场。此时，方向指向p分区中的n分区。超战效果该怎么解释？超导探测器为什么只能检测调制辐射？在某些绝缘材料中，由于温度变化而改变极化状态的现象称为超电势效应。在一定的光辐射作用下，探测器的输出信号电压为零，因此现有的超导探测器对未调制的光辐射没有反应。简述了红外显像管和图像增强器的基本工作原理。红外图像管：通过红外导向技术，成像到光电目标上，形成电位分布图像，利用调制电子流使荧光面发光。图像增强器：光电阴极发射的电子图像通过电子透镜聚焦在微通道板上，电子图像加倍后通过均匀电场作用投影在荧光屏上。7.简

4、述光导摄像管的基本结构和工作过程基本结构由光电目标和电子枪两部分组成。工作过程：电子枪发出的电子束将光电池转换为电子图像，电子枪发出的电子束扫描光电池，将电子图像转换为仅随时间变化的电信号(视频信号)。8.简述了一维CCD相机装置的基本结构和工作过程。基本结构：光电二极管阵列、CCD移位内存、输出机制。工作过程：光电二极管阵列通过光电转换作用和光电存储作用积累光生电荷，然后光生电荷平行流入CCD移位寄存器，通过输出机制串行传输。描述半导体激光器和发光二极管的发光原理半导体激光发光原理：PN结正部分结区发生粒子数反转，导带的电子产生自发辐射和感应辐射，在谐振腔中形成光振动，在谐振腔两端发射激光。

5、发光二极管的发光原理：发光二极管加上正向电压，从p区注入n区的孔和从n区注入p区的电子在PN结附近分别与n区的电子和p区的孔相结合，产生自发辐射荧光。介绍了电光调制器Kerr盒的工作原理。偏移通过偏移变为平面偏振，在向Kerr框添加电压时，通过平面偏振改变振动方向，在偏移的光轴方向产生光振动的分量。11.讨论声光偏转器的工作原理。激光束根据超声波和光相互作用产生的声光效应声光偏转器的工作原理，随着超声波强度和方向的变化进入超声波介质，产生衍射。PPT计算问题摘要1.he-ne激光(波长632.8纳米)以2兆瓦的功率发射激光功率。此激光束的平面发散角度为1mrad，激光的放电毛细管直径为1mm。

6、激光束的光通量，发光强度，光亮度，光发射度。2.在300K温度下，计算1015/cm3硼原子混合硅晶片的电子和孔的浓度和费米能级，绘制波段图。300K使用ni=1.5x1010/cm3，Eg=1.12eV。(K:玻耳兹曼常量，1.3810-23J/K，1C约为6.2510 18电子的电量。)，以获取详细信息p型半导体的话孔浓度为p=Na=1015/cm3电子浓度为n=ni2/Na=2.25 x105/cm3费米级别=Ei-0.29ev3.(a)在300K中寻找固有硅的电导率。(b)在每个108硅原子中混合浅水平试主杂质原子时，求出电导率。(硅的原子数为5x1022 /cm3，移动速率n=135

7、0cm2/(Vs)，p=480cm2/(Vs)基本电荷e=1.610-19库仑4.(a)具有11级乘数的光电倍增管均匀分压，负高压1200V电源。阴极灵敏度为20A/lm，阴极入射光的照度为0.1lx，阴极为2cm2，每个阴极的次发射系数分别为4，光电的0.98，倍增电子的0.95，倍增系统的放大和阳极电流的测试计算。(b)设计前放大器电路，使输出信号电压为200mV，获取放大器的相关参数并绘制原理图卡托德(阴极)，安提卡霍德(阳极)5.具有一个光电倍增管的光电阴极区为2cm2，阴极灵敏度为25A/lm，乘法系统的放大系数为105，阳极额定电流为200A，获得允许的最大照明6.光敏电阻r和rl

8、=2 k的负载电阻连接至Vb=12V直流电源，非照明负载的输出电压为V1=20mV，非照明负载的输出电压为V2=2V。(1)寻找光敏电阻的暗电阻和亮电阻值。(2)如果光敏电阻的光电灵敏度Sg=6x10-6s/lx，那么求出光敏电阻的照度吗？7.已知光敏电阻的暗电阻RD=10M，照度为100lx的亮电阻R=5k，用此光敏电阻控制继电器的原理电路如图所示。如果继电器的线圈电阻为4k，继电器的吸收电流为2mA，那么吸收继电器所需的照度量是多少？在400lx上需要继电器时，如何改进此电路？8.下图是用硒光电池制作照度的结构图，如果硒光电池是100lx照度的最佳功率输出，则选择Vm=0.3V，Im=1.

9、5mA，如果选择100uA报头作为照度指标，则计算表头内部电阻为1k，指针整体刻度值为100lx，电阻R1和R2的值。9.下图是线性放大光电二极管2CU2的光电流的理想运算放大器，如果光电二极管未发光，则op放大器输出电压V0=0.6V。E=100 LX照明下的输出电压V1=2.4V。查找(1)2CU2暗电流；(2)2CU2的电流灵敏度。10.已知导热探测器的D*=1x109cm。Hz1/2W-1，NEP=1x10-10W(导入 f=1Hz)能否确定感光表面区域？11.两相驱动CCD，像素数N=1024，如果最后一位仍要求50%电荷输出，电荷转移损失率=？12.如图所示，使用2CU1光电二极管接受发射信号。取得S=0.4A/W、暗电流小于0.2ua、3ddg6c的=50、最大发射功率为4