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第六章--光电子技术案例.ppt
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第六章--光电子技术案例.ppt
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第六章:
光伏探测器
光伏探测器:
利用半导体p-n结光伏效应制作
的探测器;
探测器类型:
根据内建电场形成的结势垒的不
同,有p-n结势垒,PIN结势垒,
金属-半导体的肖特基势垒
等。
主要内容:
光电池、光电二极管、PIN光电二极
管、雪崩二极管、光电三极管等
6.1 光伏探测器的工作原理
-
-
-
+
+
+
p
n
无光照
光照
(-)
+
_
_
_
+
+
+
_
_
_
+
+
+
(-)
(+)
光照
内建电场
p-n
结
光生载流子
形成光生电动势
在外回路形成电流
1、光生电动势的产生过程
2、光照后产生的电流:
两部分电流:①光电流I
p
②光生电压产生的正向电流I
+
(
6.1
)
(
没有内增益
)
结区的总电流I为:
V
为光生电动势,
I
so
反向饱和电流
3
、光照后的伏安特性曲线
第一象限:
加正向偏压,
p-n结暗电流I
D
>>光生电流
,光探测器不工作在这个
区域。
第三象限:
p-n结加反向
偏压,此时p-n结暗电流I
D
=I
so
<<I
p
, I≈I
p
+I
so
= I
p
,
光探测器多工作在这个区
域。
总结:光伏探测器工作于
反偏电压状态
4、光伏探测器的两个重要参数:
(1)开路电压;(2)短路电流;
(1)光伏探测器p-n结开路电压V
oc
(光电池的重要参数
)
开路时,即I=0时,由公式(6.1)得到电压为:
(6.2)
(2)短路电流(光电二极管的参数)
短路时,V=0, I
+
=0
I
短
(
6.3
)
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