光電探測器有哪幾種類型
)光子型探測器 光子型探測器( photon detector) 利用外光電效應(yīng)或內(nèi)光電效應(yīng)制成的輻射探測器,也稱光電型探測器。探測器中的電子直接吸收光子的能量,使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電信號,常用于探測紅外輻射和可見光?! 」庾有吞綔y器是有選擇性響應(yīng)波長的探測器件。只有當(dāng)入射光子能量大于光敏材料中的電子激活能E時(shí),探測器才有響應(yīng)。對于外光電效應(yīng)器件,如光電管和光電倍增管,E等于電子逸出光電陰極時(shí)所要作的功,此數(shù)值一般略大于1電子伏。因此,這類探測器只能用于探測近紅外輻射或可見光?! ±脙?nèi)光電效應(yīng)制成的光子型探測器,是用半導(dǎo)體材料制成的固態(tài)電子器件,主要包括光電導(dǎo)探測器和光伏型探測器等?! 」夥吞綔y器通常由半導(dǎo)體PN結(jié)構(gòu)成,其原理是利用PN結(jié)的內(nèi)建電場將光生載流子掃出結(jié)區(qū)而形成信號。當(dāng)探測器受到光照(輻照)、體內(nèi)發(fā)生本征光吸收時(shí),產(chǎn)生兩種帶相反電荷的光生載流子(電子和空穴)。這兩種光生載流子一開始僅局限于光照區(qū),隨后由于存在濃度梯度,其中一部分?jǐn)U散到PN結(jié)區(qū),在PN結(jié)內(nèi)建電場的作用下,分別聚集到結(jié)的兩端,形成電壓信號。如PN結(jié)兩端連成一個(gè)回路,則形成電流信號?! τ诠夥吞綔y器和本征光導(dǎo)型探測器,E等于半導(dǎo)體的禁帶寬度;對于非本征光導(dǎo)型探測器,E等于雜質(zhì)電離能。由于禁帶寬度和雜質(zhì)電離能這兩個(gè)參數(shù)都有較大的選擇余地,因此,半導(dǎo)體光子型探測器的響應(yīng)波長可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)?! ±猛夤怆娦?yīng)制成的光子型探測器是真空電子器件,如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。這些器件都包含一個(gè)對光子敏感的光電陰極,當(dāng)光子投射到光電陰極上時(shí),光子可能被光電陰極中的電子吸收,獲得足夠大能量的電子能逸出光電陰極而成為自由的光電子?! ≡诠怆姽苤?,光電子在帶正電的陽極的作用下運(yùn)動(dòng),構(gòu)成光電流。光電倍增管與光電管的差別在于,在光電倍增管的光電陰極與陽極之間設(shè)置了多個(gè)電位逐級上升并能產(chǎn)生二次電子的電極(稱為打拿極)。從光電陰極逸出的光電子在打拿極電壓的加速下與打拿極碰撞,發(fā)生倍增效應(yīng),最后形成較大的光電流信號?! ∫虼?,光電倍增管具有比光電管高得多的靈敏度。紅外變像管是一種紅外-可見圖像轉(zhuǎn)換器,它由光電陰極、陽極和一個(gè)簡單的電子光學(xué)系統(tǒng)組成。光電子在受到陽極加速的同時(shí)又受到電子光學(xué)系統(tǒng)的聚焦,當(dāng)它們撞擊在與陽極相連的磷光屏上時(shí),便發(fā)出綠色的光像信號?!?/p>