光电检测知识点汇总.doc

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1、知识点汇总(未完善)前言:所涉及知识点均在重点范围内,第七、八章内容还未整理,我尽量及时更新。有利于考前复习,可能不适于做小抄。基本常识:光通量-lm;照度-lx;亮度-sb;光强-cd重点简录:1、P33,量子效率,6 量子效率 2、P52(5),由禁带宽度Eg计算长波限长波限理论值小于实际值原因:1在实际中短波更易被吸收。2随温度的升高而向短波方向移动3、P52(6),光敏电阻,10光电导灵敏度 (亮电导 = 光电导+暗电导,因为光敏电阻是正偏的)4、 P75,光电二极管,10 )(亮电流(总电流) = 暗电流 + 光电流,因为光电二极管是正偏的)5、P89,放大倍数,1012详尽考点:C

2、hapter 2电致发光即场致发光,顾名思义,它是固体发光材料在电场激发下发光的一种现象,是将电能直接转化为光能的过程。具体过程:物质中的原子受到电子轰击,使原子中的电子获得动能,由低能态跃迁到高能态;当它由受激状态回复到正常状态时,就会发出辐射。LED发光机理 P22 (就是电致发光)当给发光二极管的PN结加正向电压时,外加电场将削弱内建电场,使空间电荷区变窄,载流子的扩散运动加强。由于电子迁移率总是远大于空穴的迁移率,因此电子由N区扩散到P区是载流子扩散运动的主体。当导带中的电子与价带中的空穴复合时,电子由高能级跃迁到低能级;电子将多余的能量以发射光子的形式释放出来,产生电致发光现象。外光

3、电效应:器件外有电子或光电子产生,如光电倍增管。内光电效应:实际影响的是电压或电导,如光电池,光电二极管Chapter 3P33,量子效率,6 量子效率 单位时间内被光子激励的光电子数(电流I是单位时间的电荷量)单位时间内入射到探测器表面的光子数(功率P是单位时间的能量)光电转换因子,上式即为光电转换定律。噪声等效功率NEP(Noise Equal Power):当输出信号电流跟噪声一样大时对应的入射光功率。NEP总是越小越好(你可以这么想,噪声是越小越好的,所以噪声等效功率也一样。)。NEP = (S表示Signal(信号),N表示Noise(噪声)光电导效应:入射光强改变物质导电率的物理现

4、象。当光子能量大于禁带宽度(也因此有了长波限这个概念),也就是电子有足够的钱过河(禁带),价带中的电子跨过护城河(禁带)到了导带,留下老婆(空穴),然后老婆空虚寂寞冷,离婚率(电导率)就增加了。(这个是某总打的比喻)由禁带宽度Eg计算长波限P52(6),光敏电阻,10光电导灵敏度 (G为光电导,E为光照度,同样E、P可互换)亮电导 = 光电导+暗电导,即 (可以这么记,月球本来是暗的,受到光照后就变亮了,成为了月亮。p 即photo(光),d即dim(暗),注意这是正偏的情况。)Chapter 4P75,光电二极管,10(更详细的解析法见百度文库)(哪位兄台拍个清晰的把它改了吧) )(亮电流(

5、总电流) = 暗电流 + 光电流。试从几何意义上理解。) GL负载电导Ub偏置电压(就是那个两杠电池符号。也就是外加电压。可以让光电二极管工作在反向偏置状态)max最大光通量(光通量,光功率P,光照度E在这个问题上是等价的,题目给什么条件,就用什么来代入。)用途:当其他条件已知,上式可用于计算初始电导G0或转折电压U0。也可以求解负载电导GL与RL.(RL=1/GL)。另:1.当光通量改变时,只要将上式中的U0改为U,max改为max即:(可用于计算电压改变量和电流改变量U,不要告诉我说你不知道I=GLU)2. 最大线性输出负载线:过偏置电压和转折点M所做直线在第一象限的部分。也就是倾斜方向明

6、显跟其他线段不一样的那根。3. 补充知识点:一般下标L表示Load(负载),下标b表示bias(偏置,线偏振的偏也是这个bias)。光电池(Uoc,Isc该部分公式未整理)Chapter 5负电子亲和势:电子处于随时可以脱离的状态,用电子亲和势为负值的材料制作的光电阴极,由光子激发出的电子只要能扩散到表面就能逸出,因此灵敏度极高。(电子亲和势指的是半导体导带底部到真空能级间的能量值,它表征材料在发生光电效应时,电子逸出材料的难易程度。电子亲和势越小,就越容易逸出。)P89,放大倍数,1012(记忆技巧:PK,去P的是阳极,被K的是阴极,跟SM是一回事)0电子光学系统收集率 倍增级收集率二次电子发射系数Chapter 6电荷耦合器件分为表面沟道CCD(SCCD)和体沟道或埋沟道器件(BCCD)。(多容易记,S与B的组合,S表Surface(表面),B表Bury(埋)胖零:即使是零信号,势阱中也有一定量的电荷,从而减少损耗,提高转移效率。Chapter 7(待续。)唐衣可俊整理

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