在光电探测器中利用表面等离子体共振效应可以有效地增强器件的光吸收,扩展器件的光吸收谱,从而产生更多的电子空穴对,提高器件的响应电流,并且共振波长能够被金属纳米结构的介电环境,尺寸和形状所改变,从而调节吸收波段。规律性分布的金属纳米结构,如孔阵列或者栅线等,能够和光发生相互作用,从而提升器件的光吸收能力。除此之外,从图中能够看出在金属纳米粒子的表面存在着大量自由振荡的电子,并且其具有一定的频率,当这个频率与入射光的频率相等时,那么在金属纳米粒子表面的局部区域内光子与电子发生共振,从而极大地增强了器件对光的吸收。后者的激发条件比较简单,即金属纳米粒子的大小应小于入射光的波长,且改变其大小能够调控共振波段,因此可调节性更好,应用更加灵活,被较广地用于加强器件的性能。通常光电探测器的噪声主要分为暗电流噪声、散粒噪声和热噪声。广东高转换效率光电探测器代加工
光电二极管的工作原理同光电池一样,都是基于PN结的光伏效应工作的。主要特点是结区面积小,通常工作于反偏置状态。因此内建电场很强,结区较宽,结电容小,因此频率特性爷比光电池好,但光电流较小。PIN光电二极管PN半导体中间夹了一层本征半导体,由于本征半导体近似于介质,相当于增大了NPNj结之间的距离,使结电容变小。PN半导体中耗尽层宽度随反向电压增加而加宽,将P区做得很薄,由于I层的存在,入射光子只能在I层被吸收,因此在I层形成高电场区,I区的光电子在强电场下加速运动,使得载流子渡越时间非常短,因此可以有效减小时间常数,提高工作频率特性。飞博光电小尺寸光电探测器价格行情所谓相干调制,就是利用要传输旳信号来改变光载波旳频率、相位和振幅。
光电探测器必须和光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配,以保证得到没有频率失真的输出波形和良好的时间响应。这种情况主要是选择响应时间短或上限频率高的器件,但在电路上也要注意匹配好动态参数;光电探测器必须和输入电路在电特性上良好地进行匹配,以保证有足够大的转换系数、线性范围、信噪比及快速的动态响应等;为使器件能长期稳定可靠地工作,必须注意选择好器件的规格和使用的环境条件,并且要使器件在额定条件下使用。
雪崩光电二级管(APD)是得用光生载流子在高电场区内的雪崩效应而获得光电流增益,具有灵敏度高、响应快等优点,通常用于激光测距、激光雷达、弱光检测(非线性)。APD雪崩倍增的过程是:当光电二极管的p-n结加相当大的反向偏压时,在耗尽层内将产生一个很高的电场,它足以使在强电场区漂移的光生载流子获得充分的动能,通过与晶格原子碰撞将产生新的电子-空穴对。新的电子-空穴对在强电场作用下,分别向相反的方向运动,在运动过程中又可能与原子碰撞再一次产生新的电子-空穴对。如此反复,形成雪崩式的载流子倍增加。这个过程就是APD的工作基础。APD一般在略低于反向南穿电压值的反偏压下工作。在无光照时,p-n结不会发生雪崩倍增效应。但结区一旦有光照射,激发出的光生载流子就被临界强电场加速而导致雪崩倍增。若反向偏压大于反向击穿电压时,光电流的增益可达(十的六次方)即发生“自持雪崩倍增”。由于这时出现的散粒噪声可增大到放大器的噪声水平,以致使器件无法使用。在光线作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。
为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号,光电探测器不仅要和被测信号、光学系统相匹配,而且要和后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配,使每个相互连接的器件都处于比较好的工作状态。现将光电探测器件的应用选择要点归纳如下:光电探测器必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上相匹配。如果测量波长是紫外波段,则选用光电倍增管或专门的紫外光电半导体器件;如果信号是可见光,则可选用光电倍增管、光敏电阻和Si光电器件;如果是红外信号,则选用光敏电阻,近红外选用Si光电器件或光电倍增管;光电探测器的工作原理是基于光电效应。飞博光电小尺寸光电探测器值多少钱
为了达到比较好的探测器的响应速度,需要在探测器的吸收层厚度和光电探测器的面积中折衷。广东高转换效率光电探测器代加工
响应速度可以用光生载流子的渡越时间表示,载流子的渡越时间外在的频率响应的表现就是探测器的带宽。光生载流子的渡越时间在光生电流变化中表现为两部分:上升时间和下降时间。通常取上升时间和下降时间中的较大者衡量探测器的响应速度。决定探测器响应速度的因素主要有:⑴、耗尽区载流子渡越时间:载流子的渡越时间是影响探测器响应速度的很重要因素,当耗尽区电场强度达到比较大时,Wd表示载流子的比较大漂移速度,W表示耗尽区宽度,那么载流子的渡越时间为:t=W/Vd⑵耗尽区外载流子扩散时间:载流子扩散的速度较慢,同时大多数产生于耗尽区之外的载流子的寿命非常短,复合发生速度快。所以扩散运动只对距离耗尽区范围较近的载流子才能通过扩散运动达到耗尽区中,并在电场中漂移产生光电流。广东高转换效率光电探测器代加工
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