红外光电传感器的工作原理(漫反射光电传感器的工作原理)

导语：光电传感器的工作原理

　　光电传感器概述

　　光电传感器在光通信系统中实现了将光转化为电的功能，主要是基于半导体材料的光伏效应。所谓光伏效应，是指光使不均匀的半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。(光电导向效应是指在光的作用下，电子吸收光子能量从关键状态过度到自由状态，从而导致材料电导率的变化。也就是说，当光照射到光电导体时，如果光电导体是一种基本的半导体材料，光辐射能量足够强，光电材料价带上的电子会被激发到导带，使光电导体的电导率变大，是指辐射引起被照射材料电导率变化的物理现象。光子作用于光电导体，形成本征吸收或杂质吸收，产生额外的光生载流子，从而改变半导体的电导率，产生光电导率。

　　工作原理

　　光电传感器的基本工作机理包括三个过程:(1)光生载流子在光下产生;(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化为电压信号。当传感器表面有光时，如果材料的禁带宽度小于入射光子的能量，即Eg当光在半导体中传输时，光波的能量会随着传播而逐渐减少，原因是光子在半导体中被吸收。半导体对光子的吸收最重要的是本征吸收，本征吸收分为直接跳跃和间接跳跃。通过测试半导体的本征吸收光谱，不仅可以获得半导体的禁带宽度等信息，还可以用来区分直接带隙半导体和间接带隙半导体。本征吸收导致材料的吸收系数通常比较高，因为半导体的能带结构，所以半导体有连续的吸收光谱。从吸收光谱可以看出，当本征吸收开始，半导体的吸收光谱有明显的吸收光谱，但是半导体和间接带隙半导体的吸收光谱半导体的吸收光谱很多。

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