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光电器件的公式(光电器件有哪几种类型?各有何特点?)

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光电器件的响应波长

1、响应度是描述器件光电转换能力的物理量,响应度与器件材料、光波长有关。

2、可以使用任何一种“光电灵敏波长范围包含650nm的红光的光电元件”接收。但业余条件下不是用光电池,而是用普通的“光明电阻”,即“光控电灯使用的那种”。

3、这是因为峰值波长900~940nm的砷化镓红外发光二极管能与硅光电器件的响应峰值波长相吻合,可获得较高的信号传输效率。稳压二极管是利用PN结反向击穿电压基本上不随电流变化的现象制作的、起电压稳定作用的晶体二极管。

4、光谱特性主要反映光电器件可以响应那个波长范围的光,范围之外无光电转换效率或效率很低;频率特性则是反映光电器件对信号的响应速度,频率特性低的器件无法正常响应高频调制信号。

5、半导体光电器件的工作波长是和制作器件所用的半导体材料的种类相关的。

6、每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率(或称截止频率),即照射光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波长(或称红限波长)。当入射光的频率低于极限频率时,无论多强的光都无法使电子逸出。

光电导器件的禁带宽度与截止波长的关系

1、h拔是归一化普兰克常数,c是光束,Eg是禁带宽度(eV),λc是截止波长。

2、响应波长跟半导体禁带宽度有关,比如GaN,禁带宽度44 eV,光电响应截止波长是360 nm,紫外波段。可见光波长大于360nm,光子能量小于44eV,不能在GaN中激发出电子空穴对,因此没有响应。

3、温度升高,材料的禁带宽度将减小,导致器件发光波长变长,颜色发生红移。通常可将波长随结温的变化表示为式(2):其中:表示结温时的波长(nm);表示结温时的波长(nm);表示波长随温度变化的系数,一般在0.1~0.3nm/K之间;。

4、尤其是光电倍增管具有很高的电流增益,特别适于探测微弱光信号;但它结构复杂,工作电压高,体积较大。光电倍增管一般用于测弱辐射而且响应速度要求较高的场合,如人造卫星的激光测距仪、光雷达等。

5、禁带宽度范围从 39 eV ( GaN ) 到 67 eV(Al0. 817 In0. 183N) ,相应的波长从365 nm ( GaN) 到266 nm (Al0. 817 In0. 183 N) 。这一波段正好处于日盲区域,是紫外光探测器的理想探测波段。

6、从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带,为杂质光电导。截止波长由杂质电离能决定。量子效率低于本征光导,而且要求更低的工作温度。

光电效应截止电压公式

1、光电效应共有三个公式,分别是:光子能量:E=hv;爱因斯坦光电效应方程:Ek=hv-Wo;截止电压:Ek=eUc。光子能量:E表示光子能量h表示普朗克常量,v为入射光频率。

2、光电效应的公式包括:光电效应方程;最大动能公式;停止电压公式;波长与最大动能之间的关系。光电效应方程 光电效应方程描述了光电效应中光子能量和电子动能之间的关系。

3、光电效应实验中的截止电压(反射电压)是在光电效应实验中,我们用一定频率的光照射金属板,就有光电流产生。也就是电子吸收光子的能量从金属表面逸出。

4、截止电压与入射光频率的关系如下:遏止电压是阻止光电子到达阳极,由e*Uc=Ekm=hv-W知,入射光频率越大,所需的遏止电压Uc也越大。

5、eU止=Ekm初,而光电效应方程是:hv=Ekm初+W给定材料,逸出功是确定的,那么入射光的频率越高,则光电子的最大初动能就越大,相应的反向截止电压就盐越大(当然前提是入射光的频率要够大,能产生光电效应)。

6、遏止电压U与光电子最大动能的关系 Ek=eU 改变入射光频率测量光电流,出现光电流的光的最小频率为截止频率。 出现光电流后,施加方向电压,使得光电流等于零的最小电压为截止电压。