1、半导体的光电效应因光照而引起物体电学特性的改变统称为光电效应半导体的光电效应可分为:内电光效应与外电光效应内电光效应:光电导效应光生伏特效应外电光效应:光电发射效应光电导效应光照变化引起半导体材料电导变化的现象称光电导效应。当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。主要有本征光电导与非本征光电导。下面讨论本征光电导:本征半导体光电导效应图讨论光电探测器的一般步骤:定性分析:工作原理定量计算: )()(ssssfVfI或性能分析:灵敏度,光谱响应特性,线性关系等光电导效应s当入射光功率为 s 为常数时:用来产生光电效应的光功率: s产生非平衡载流子的
2、光子数:hvs产生非平衡载流子的浓度:hvALpns 在稳定光照下,光生载流子不断产生,同时也不断复合。在稳定时光生载流子的浓度为: npn 00光电导为: )( pn pnq 暗电导为:)( 000 pn pnq 光电导效应那么它的短路光电流密度为:hvALEqEJspn )(0产生的短路光电流: AJI 00 光电导的响应时间:光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流是要经过一定时间的。同样光照停 光电流也是 的。 现象称为 过 或 性。过 : 1)()( tngdttnd 光电导效应分得到: )exp(1()( 0 tntn 光照 过 图同样停 光照时:)exp()()( 0 ttntn
3、率响应:22022 11 ngn 光照 过 图光电导效应光谱响应:探测器的 与 入光 的关系hcALEqJspn )(0: gEhv0理 0光生伏特效应光生伏特效应称为光伏效应,currency1光照不“半导体或半导体与fi合的不同fl 间产生电 的现象。产生:光生载流子的浓度 度光电效应效应PN”光生伏特效应PN”光伏效应半导体的PN” P N P NEfp EfnEf能 的原因:在 平衡 下,同一体系有同的能能是电子来的,在经过PN”时电 功,电能 P-N”光伏效应NNPVIs IdI光电流的大为:入射光功率为 ,shvqIss 的伏 特性电流:)1)(exp(0 kTqVIId那么流过PN”的电流为:SSd IkTqVIIII )1)(exp(0光伏效应SSd IkTqVIIII )1)(exp(0vId它的 电电流为: 伏 特性vI光敏 伏 特性短路电流为: ssc II 开路电 :)1ln( doc IIsqkTV : 象 为光电流 象 为光电 一象 不用