了解光電探測器的基本工作原理

　　

　　一、工作原理：

　　光電探測器的基本工作機理包括三個過程：

　　(1)光生載流子在光照下產生；

　　(2)載流子擴散或漂移形成電流；

　　(3)光電流在放大電路中放大并轉換為電壓信號。當探測器表面有光照射時，如果材料禁帶寬度小于入射光光子的能量即Eg<hv，則價帶電子可以躍遷到導帶形成光電流。

　　

　　當光在半導體中傳輸時，光波的能量隨著傳播會逐漸衰減，其原因是光子在半導體中產生了吸收。半導體對光子的吸收最主要的吸收為本征吸收，本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷。通過測試半導體的本征吸收光譜除了可以得到半導體的禁帶寬度等信息外，還可以用來分辨直接帶隙半導體和間接帶隙半導體。本征吸收導致材料的吸收系數通常比較高，由于半導體的能帶結構所以半導體具有連續的吸收譜。從吸收譜可以看出，當本征吸收開始時，半導體的吸收譜有一明顯的吸收邊。但是對于硅材料，由于其是間接帶隙材料，與三五族材料相比躍遷幾率較低，因而只有非常小的吸收系數，同時導致在相同能量的光子照射下在硅材料中的光的吸收深度更大。

　　

　　該設備是激光測向技術的核心器件，常用的探測器主要包括：電流/電壓信號傳感器和圖像傳感器兩類。電流/電壓信號傳感器是將光能量轉化為電流或電壓進行處理，而圖像傳感器可將光能量進行積分，再轉化為電信號進行處理，二者都可以實現對角度的動態實時測量。