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msm光电探测器的原理(光电探测器的原理有哪几类)

导语:光电探测器的原理

光电探测器的基本工作机理包括三个过程:(1)光生载流子在光照下产生;(2)载流子扩散或漂移形成电流;(3)光电流在放大电路中放大并转换为电压信号。

当探测器表面有光照射时,如果材料禁带宽度小于入射光光子的能量即Eg<hv,则价带电子可以跃迁到导带形成光电流。

性能指标

  光电探测器的性能指标主要由量子效率、响应度、响应速度、光电流,暗电流和噪声等指标组成:

1、量子效率:

  (wa 表示吸收层的厚度,αs表示光吸收系数)

2、响应度

  定义为光电探测器产生光电流与入射光功率比,单位通常为 A/W。响应度与量子效率的大小有关,为量子效率的外在体现。

3、响应速度:

  响应速度可以用光生载流子的渡越时间表示。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。

4、暗电流和噪声

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:

暗电流噪声:对于一个光电探测器来讲,可接收的最小光功率是由探测器的暗电流决定的,所以减小探测器的暗电流能提高光接收机的灵敏度;

散粒噪声:由于光生载流子的数量变化规律服从泊松统计分布,所以光生载流子的产生过程存在散粒噪声;

热噪声:光电探测器的电路模型中包含的电阻为其热噪声的主要来源。

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