在pn结区产生光生电子.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPT 页数:25 大小:370KB 金币:10 举报 版权申诉
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二、硅光电池——太阳电池1.短路电流和开路电压测量方法:在一定光功率(例如1kW/m2)照射下,使光电池两端开路,用一高内阻直流毫伏表或电位差计接在光电池两端,测量出开路电压;在同样条件下,将光电池两端用一低内阻(小于1Ω)电流表短接,电流表的示值即为短路电流。2.光谱、频率响应及温度特性光电池的频率特性不太好,原因有二:一是光电池的光敏面一般做的很大,导致结电容较大;二是光电池的内阻较低,而且会随输入光功率的大小变化。在强光照射或聚光照射情况下,必须考虑光电池的工作温度及散热措施。通常Si光电池使用的温度不允许超过125℃。三、光电二极管1、Si光电二极管p+n结构硅光电二极管(2CU)n+p结构硅光电二极管(2DU):光敏区外侧有保护环(n+环区),其目的是表面层漏电流,使暗电流明显减少。其有三根引出线,n侧的电极称为前极,n侧的电极称为后极,环极接电源偏置正极,也可断开,空着。(2)光谱响应特性和光电灵敏度(3)伏安特性(V/R—V为直流负载线)(4)频率响应特性2.PIN硅光电二极管本征层的电阻率很高,反偏电场主要集中在这一区域。高电阻使暗电流明显减少,在这里产生的光生电子-空穴对将立即被电场分离,并作快速漂移运动。本征层的引入,明显增大了p+区的耗尽层的厚度,这有利于缩短载流子的扩散过程。耗尽层的加宽,也可以明显减少结电容Cj,从尔使电路常数减小。同时耗尽加宽还有利于对长波区的吸收。3.雪崩光电二极管(APD)Si-ADP的管芯是采用n+pπp+结构,在<110>晶向的π/p+外延片作衬底,通过注入B+离子形成p层,而后浅扩散构成n+层工作原理:进入耗尽区的光生电子被雪崩电场加速,获得很高的能量,在A处与晶格上的原子发生冲击碰撞使原子电离,产生新的电子-空穴对,新的空穴又被雪崩电场反向加速,获得更高的动能,在途中E处再次与晶格上的原子发生冲击碰撞使原子电离,产生又一个新的电子-空穴对…….,上述过程反复进行,使pn结的电流急剧增大,形成雪崩效应。雪崩光电二极管在光通信,激光测距和光纤传感技术中有广泛的应用。雪崩光电二极管具有内增益,可以降低对前置放大器的要求。4.光电三极管四、光热探测器2.热释电探测器