光电检测技术时间：1-8周，星期三1、2节(单)，星期四1、2节地点：新校区C-407（周2）；实验：3次6学时机械楼1楼B-107光电检测实验室成绩评定考试：70%，闭卷，考试资格平时表现：15%出勤、课堂表现、作业实验:15%光电检测的基本特点第一章光电检测技术基础1.1辐射度量和光度量7光的基本特性光谱范围：1pm~1mm，波长短可见光波长：380nm~780nm真空中光速:光在媒质中传播速度:v=λν/n光子能量：E=hν光子动量：p=hν/c=h/λ普朗克常数:二、光辐射度量名称四、光度量：可见光名称1.2半导体物理基础二、能带理论原子的能限和结晶格中的能带之比较二、能带理论二、能带理论3.半导体的导电机构本征半导体完全纯净、结构完整的半导体称为本征半导体本征激发：电子由价带直接激发跃迁到导带本征半导体的载流子只能依靠本征激发产生导带电子和价带空穴相等3.半导体的导电机构杂质半导体：半导体中人为地掺入少量杂质形成掺杂半导体，杂质对半导体导电性能影响很大杂质能级和晶体中其它能级不同，可处于晶体能级的禁带N型半导体：在四价原子硅（Si）晶体中掺入五价原子，例如磷（P）或砷（As），形成N型半导体，电子为多数载流子施主能级离导带底较近，导带中电子多于价带中空穴P型半导体：在四价原子硅（Si）晶体中掺入三价原子，例如硼（B），形成P型半导体，空穴为少数载流子受主能级离价带顶较近，价带中空穴多于导带中电子三、热平衡载流子本征半导体中，电子和空穴浓度相等，即n=p,本征载流子浓度为一恒定值式中Eg=E_-E+为禁带宽度，说明热平衡时两种载流子浓度的乘积等于一个常数。本征半导体费米能级热平衡态下，半导体内部电子和空穴的产生率和复合率相等，系统保持相对平衡状态半导体在外界条件有变化（如受光照、外电场作用、温度变化）时，载流子浓度要随之发生变化，此时系统的状态称为非热平衡态。非热平衡时导带和价带中电子和空穴的浓度为n=n0+Δnp=p0+Δp保持外界条件不变，系统将逐渐达到新的平衡状态，载流子浓度增加。撤掉外界条件，系统又将恢复原来的平衡状态四、非平衡载流子非平衡载流子的复合直接复合：导带中电子直接跳回到价带，与价带中的空穴复合。间接复合：通过复合中心复合复合中心指禁带中杂质及缺陷间接复合包括四种情况：电子从导带落入到复合中心称电子俘获；电子从复合中心落入价带称空穴俘获；电子从复合中心被激发到导带称电子发射；电子从价带被激发到复合中心称空穴发射。表面复合：材料表面在研磨、抛光时会出现许多缺陷与损伤，从而产生大量复合中心。发生于半导体表面的复合过程称为表面复合。陷阱效应半导体内杂质上的电子数会因某种原因增加或减少,形成累积非平衡载流子的作用就叫陷阱作用所有杂质均有一定的陷阱作用陷阱作用有效的条件陷阱密度：陷阱密度较大,可以与多数载流子相比拟时，陷阱效应不能忽略杂质能级的位置：和费米能级重合时,陷阱效应最显著有显著陷阱作用的杂质能级称为陷阱陷阱效应影响半导体的性质:寿命,灵敏度等