光电传感器的工作原理。
光电传感器概述
光电传感器在光通信系统中实现了将光转化为电的功能,主要是基于半导体材料的光伏效应。所谓光伏效应,是指光使不均匀
半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。(光电导向效应是指在光的作用下,电子吸收光子能量从关键状态过
度到自由状态,从而导致材料电导率的变化。也就是说,当光照射到光电导体时,如果光电导体是一种基本的半导体材料,光辐射
量足够强,光电材料价带上的电子会被激发到导带,使光电导体的电导率变大,是指辐射引起被照射材料电导率变化的物理现象。
子作用于光电导体,形成本征吸收或杂质吸收,产生额外的光生载流子,从而改变半导体的电导率,产生光电导率。
工作原理
光电传感器的基本工作机理包括三个过程:(1)光生载流子在光下产生;(2)载流子扩散或漂移形成电流;(3)光电流在放大电路中放
并转化为电压信号。当传感器表面有光时,如果材料的禁带宽度小于入射光子的能量,即Eg当光在半导体中传输时,光波的能量会
着传播而逐渐减少,原因是光子在半导体中被吸收。半导体对光子的吸收最重要的是本征吸收,本征吸收分为直接跳跃和间接跳跃
通过测试半导体的本征吸收光谱,不仅可以获得半导体的禁带宽度等信息,还可以用来区分直接带隙半导体和间接带隙半导体。本
吸收导致材料的吸收系数通常比较高,因为半导体的能带结构,所以半导体有连续的吸收光谱。从吸收光谱可以看出,当本征吸收
始,半导体的吸收光谱有明显的吸收光谱,但是半导体和间接带隙半导体的吸收光谱半导体的吸收光谱很多。