光电检测器件的频率响应与半导体的什么特性有关?

光电检测器件的频率响应与半导体的什么特性有关?,第1张

光电检测器件基本上就是pn结二极管(Si、Ge、pin结光电二极管)。其频率响应主要决定于pn结势垒电容(电容越大,响应速度就越慢);这与半导体的掺杂浓度有关,也与pn结面积有关。掺杂浓度越高,势垒厚度越薄,则势垒电容就越大;pn结面积越大,势垒电容就越大。

pin结光电二极管的势垒电容很小,故响应速度较快;但是,如果其中i型层太厚的话,则光生载流子渡越i型层的时间太长,反而又影响到响应速度。

其实么,抛开一切伟大的理论,半导体是一个设计过的固体机械,当光照射在半导体上就像水冲刷在一个水车上产生一个方向的势能,产生明显敏感度,而导体和绝缘体的状态就像水冲刷在不同的石头上,会产生势能但是他们都比较混乱互相抵消的比较多,所以表面上看上去敏感度低

半导体的光电导是指光照射半导体使电导增大的现象。本征半导体的电导能力(电导率)很小,经光照射后半导体内部产生光生载流子(电子或空穴),使其导电能力加大。光照射前后半导体电导的改变与光的波长、强度以及半导体中杂质缺陷态的能级位置密切相关。光电导应用于研究半导体中的杂质缺陷态,如施主、受主、缺陷、深能级杂质等在禁带中的能级位置(见半导体物理学),它的灵敏度比通常的光吸收实验高许多,电导率正比于载流子浓度及其迁移率的乘积。因此凡是能激发出载流子的入射光都能产生光电导。入射光可以使电子从价带激发到导带,因而同时增加电子和空穴的浓度;也可以使电子跃迁发生在杂质能级与某一能带之间,因而只增加电子浓度或只增加空穴浓度。前一过程引起的光电导称为本征光电导,后一过程引起的光电导称为杂质光电导。不管哪一种光电导,入射光的光子能量都必须等于或大于与该激发过程相应的能隙 ΔE(禁带宽度或杂质能级到某一能带限的距离),也就是光电导有一个最大的响应波长,称为光电导的长波限λ。http://ic.big-bit.com/


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