2022年完整word版,光电技术概念题总结.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1 光电探测器性能参数包括哪些方面；6 什么是半波电压？对比 KDP 晶体的横向、纵向应用的特答：为了评判探测器性能优劣,比较不同探测器之间的差 点；异,从而达到依据详细需要合理正确挑选光电探测器件的 答：当光波的两个垂直重量 Ex,Ey的光程差为半个波长目的,制定了一套性能参数；（相应的相位差为 p）时所需要加的电压,称为半波电压；通常包括积分灵敏度,也成为响应度,光谱灵敏度,频率 灵敏度,量子效率,通量阈和噪声等效功率,归一化探测 度及工作电压、电流、温度及入射光功率答应范畴；2 光子效应和光热效应 答：光子效应是指单个光子的性质对产生的光

2、电子起直接横向运用时,存在自然双折射产生的固有相位推迟,它们 和外加电场无关；说明在没有外加电场时,入射光的两个 偏振重量通过晶后其偏振面已转过了一个角度,这对光调 制器等应用不利,应设法排除；横向运用时,无论采纳那 种方式,总的相位推迟不仅与所加电压成正比,而且晶体作用的一类光电效应；探测器吸取光子后,直接引起原子 的长宽比 L/d 有关；而纵向应用时相位差只和 V=EzL有关；或分子的内部电子状态的转变；光子能量的大小,直接影 因此,增大 L 或减小 d 就可大大降低半波电压；响内部电子状态转变的大小；由于,光子能量是 h ,h 是 7 说明光子效应和光热效应各自特点；普朗克常数 , 是光

3、波频率,所以,光子效应就对光波频率 答： 1. 光子效应：指单个光子的性质对产生的光电子起直表现出挑选性,在光子直接与电子相互作用的情形下,其 响应速度一般比较快；光热效应和光子效应完全不同；探 测元件吸取光辐射能量后,并不直接引起内部电子状态的接作用的一类光电效应；探测器吸取光子后,直接引起原 子或分子的内部电子状态的转变；光子能量的大小,直接 影响内部电子状态的转变；特点：光子效应对光波频率表转变,而是把吸取的光能变为晶格的热运动能量,引起探 现出挑选性,响应速度一般比较快；2. 光热效应：探测元测元件温度上升 ,温度上升的结果又使探测元件的电学性 件吸取光辐射能量后,并不直接引起内部电子

4、状态的转变,质或其他物理性质发生变化；所以,光热效应与单光子能 量 h 的大小没有直接关系；原就上,光热效应对光波频率 没有挑选性；只是在红外波段上,材料吸取率高,光热效 应也就更猛烈,所以广泛用于对红外线辐射的探测；由于温度上升是热积存的作用,所以光热效应的响应速度一般而是把吸取的光能变为晶格的热运动能量,引起探测元件 温度上升 ,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其 他物理性质发生变化；特点：原就上对光波频率没有挑选 性,响应速度一般比较慢；（在红外波段上,材料吸取率高,光热效应也就更猛烈,比较慢,而且简单受环境温度变化的影响；值得留意的是,所以广泛用于对红外线辐射的探测；）以后将要介

5、绍一种所谓热释电效应是响应于材料的温度变 8 红外光学系统的特点化率,比其他光热效应的响应速度要快得多,并已获得日 答：（1）红外辐射源的辐射波段位于 1 m 以上的不行见益广泛的应用；光区,一般光学玻璃对 2.5 m 以上的光波不透亮,而在所3 请简要说出 InSb 和 PbS 光敏电阻的特性；有有可能透过红外波段的材料中,只有几种材料有必需的答：（1）PbS：近红外辐射探测器,波长响应范畴在 1机械性能,并能得到肯定的尺寸,如锗、硅等,这就大大3.4 m,峰值响应波长为 2 m,内阻（暗阻）大约为 1M 限制了透镜系统在红外光学系统设计中的应用,使反射式 ,响应时间约 200 s；（2）I

6、nSb：在 77k 下,噪声性能大 和折反射式光学系统占有比较重要的位置；（ 2）为了探测大改善,峰值响应波长为 5 m 响应时间短 （大约 50 10-9s）远距离的柔弱目标, 红外光学系统的孔径一般比较大；（3）4 为什么说光电池的频率特性不是很好 . 在红外光学系统中广泛使用各类扫描器,如平面反射镜、答 :光电池总的来说频率特性不是很好 ,这是由于两个方面 多面反射镜、折射棱镜及光楔等；（4）8 至 14 m 波段的的缘由 :第一 , 光电池的光敏面一般做的较大 ,因而极间电容 红外光学系统必需考虑衍射效应的影响；（ 5）在各种气象较大 ;其次 ,光电池工作在第四象限 ,有较小的正偏压存

7、在 ,所 条件下或在抖动和振动条件下,具有稳固的光学性能；以光电池的内阻较低 ,而且随入射光功率变差 ,因此光电池 9 为什么光电倍增管不但要屏蔽光,而且要屏蔽电与磁？的频率特性不好 . 制造光电倍增管的屏蔽罩需要用什么样特性的材料？屏蔽5 在光度单位体系中,基本单位是如何定义的；什么是光 罩为什么必需与玻璃壳距离至少 20mm ？视效能？答：光电倍增管中电子的运动,会受入射光强、电场和磁答：在光度体系中, 被选作基本单位的不是光量或光通量,而是发光强度,其单位是坎德拉场的影响,需要屏蔽这些不必要的干扰,仅检测感爱好的 入射光信号；屏蔽罩应不透光、导电性好、不易磁化；屏定义为一个光源发出频率为

8、的单色辐射, 假如在一给定方1蔽罩与玻璃壳距离至少20mm ,是为了防止金属屏蔽层和向上的辐射强度为,就该光源在该方向上的发光强度为金属之间的强电场作用下,玻璃壳产生放电现象或产生玻坎德拉,光度量和辐射度量之间可以用光是效能与光视效 率联系起来；光视效能描述某一波长的单色光辐射通量可璃荧光,从而引起暗电流,严峻破坏信号；以产生多少相应的单色光通量；即光视效能 Kl 定义为同一波长下测得的光通量与辐射通量的比之,即 单位：流明 /瓦特（ lm/W ）；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10 写出辐射度量学的基本物理量,

9、并说明它们的定义；15 说明发光二极管的基本特性参数有哪些；辐射能：以辐射的形式发射、传播或接受的能量；（1）量子效率：辐射通量：以辐射形式发射、传播或接受的功率；1）内发光效率：PN 结产生的光子数与通过器件的电子数辐射强度：在给定方向上的单位立体角内,离开点辐射源 的比例；的辐射通量；2）外发光效率： 发射出来的光子数与通过器件的电子数的辐射出射度：面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量；比例；辐射照度：接受面上单位面积所照耀的辐射通量；（2）发光强度的空间分布：辐射亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射（3）发光强度与电流关系：电压低于开启电压时,没有电强度除以该面元在垂直于该方向

10、的平面上的正投影面积；光谱辐射量：辐射源发出的光在波长 处的单位波长间隔流,也不发光；电压高于开启电压时显示出欧姆导通性；在额定电流范畴内,发光强度与通过的电流成正比；内的辐射物理量（4）光谱特性：发射功率随光波波长（或频率）的变化关11 写出光度学系统的基本物理量,并说明它们的定义；系；光量：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量（5）响应时间： 从注入电流到发光二极管稳固发光或停止度；电流到发光二极管熄灭所用的时间；表达了发光二极管的光通量：单位时间内,以可见光的形式发射、传播或接受 频率特性；的光量；（6）寿命： 亮度随时间的增加而减小；当亮度减小到初始光强度：在给定方向上的单位立

11、体角内,离开点光源的光 值的 e-1 时所连续的时间；通量；16 说明半导体激光器的工作原理及特性参数？光出射度：面光源表面单位面积上发射的光通量；半导体 P-N 结是激活介质,两个与结面垂直的晶体边界构光照度：接受面上单位面积所照耀的光通量；成谐振腔,当 P-N 结正向导通时,可激发激光,阈值电流光亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的光强度 除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积；12 什么是朗伯辐射体？产生激光输出所需最小注入电流；工作电压、电流,发光功率,发光功率的空间分布,光谱范畴与峰值波长,电流阈值,频率特性,寿命等；在任意发射方向上辐射亮度不变的表面,即对任何 角为17

12、 简述光电导效应；恒定值（抱负辐射表面） ；朗伯辐射表面在某方向上的辐射材料受到辐射后,电导率发生变化强 度 与 该 方 向 和 表 面 法 线 之 间 夹 角 的 余 弦 成 正 比 ；18 简述 PN 结光伏效应（分正偏、反偏、零偏三种情形）II0cos是一种内光电效应,当光子产生时,能产生一个光生电动势,基于两种材料相接触形成的内建势垒,光子激发的光13 光电探测器常用的光源有哪些？生载流子被内建电场扫向势垒两面三刀边,从而形成光生热辐射光源：太阳；白炽灯,卤钨灯；黑体辐射器（模拟 电动势；黑体,动物活体） ；简述光电发射效应（分金属与半导体两种情形）；气体放电光源：汞灯,钠灯,氙灯,荧

13、光灯等；当光照耀物质时,如入射光子能量 h 足够大,它和物质固体发光光源：场致发光灯,发光二极管等；中的电子相互作用,使电子吸取光子的能量而逸出物质表激光器：气体激光器,固体激光器,染料激光器,半导体 面；激光器等；（1）第肯定律： 当入射辐射的光谱分布不变时,饱和光电14 画动身光二极管的结构图并说明其工作原理；（图自画）流与入射的辐射量 成正比；发光二极管的基本结构是半导体 P-N 结；（2）其次定律： 发射的光子最大动能随入射光子频率的增工作原理： n 型半导体中多数载流子是电子,p 型半导体中 加而线性的增加,与入射光强度无关；多数载流子是空穴；P-N 结未加电压时构成肯定势垒；加 1

14、9 什么是负电子亲合势,它的工作原理、主要用途及优缺正向偏压时,内电场减弱,p 区空穴和 n 区电子向对方区 点；域的扩散运动相对加强,构成少数载流子的注入,从而 p-n 假如给半导体的表面做特别处理,使表面区域能带弯曲,结邻近产生导带电子和价带空穴的复合,复合中产生的与 真空能级降到导带之下,从而使有效的电子亲和势为负值,材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放；以光能 经过这种特别处理的阴极称作负电子亲和势光电阴极；形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射；特点： 1）量子效率高2）光谱响应延长到红外3）热电子发射小4）光电子的能量集中名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,

15、共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 20 探测器噪声主要有哪几种？27 什么是半导体色敏器件,它是依据什么原理来工作的？（1）热噪声： 载流子在肯定温度下做无规章热运动,载流 子热运动引起的电流起伏或电压起伏；（2）复合噪声：载流子产生复合瞬时有起伏；（3）散粒噪声：随机起伏所形成的噪声；半导体色敏器件是依据人眼视觉的三色原理,利用结深不 同的 p-n 结光电二极管对各种波长的光谱灵敏度的差别,实现对光源或物体的颜色测量 半导体色敏器件的工作原理：由在同一块硅片上制造两（4）1/F 噪声：噪声功率谱与频率与反比；主要由于个深浅不同的p-n 结构成（浅结为PD1,它对波长

16、短的光,电灵敏度高,PD2 为深结,它对波长长的光电灵敏度高）材料表面态和内部缺陷引起电子散射而产生；（5）温度噪声：由于器件本身吸取和传导的热交换,这种结构又称为双结光电二极管,通过测量单色光的波长,引起的温度起伏；21 何谓等效噪声功率？何谓探测率？何谓归一化等效噪或者测量光谱功率分布与黑体辐射相接近的光源色温来确 定颜色,当用双结光电二极管作颜色测量时,一般是测出声功率？假如入射到探测器的辐通量按某一频率变化,当探测器输出信号此器件中两个硅光电二极管的短路电流比与入射光波长的 关系,每一种波长的光都对应于一短路电流比值,再依据短路电流比值的不同来判定入射光的波长以达到识别颜色 的目的电流

17、 Is 等于噪声均方根电流时,所对应的入射辐通量e 称为等效噪声功率NEP；等效噪声功率NEP的倒数为探测率D；NEP常与探测器面积A d和测量系统带宽f的乘积的平方根成正比；为28 光电耦合器件的基本特性有哪些？（隔离性、 电流传输比、比较探测器性能,需除去A d和f的影响,用归一化参数表示频率特性、输入输出电特性、输入输出绝缘特性）光电耦合器件的基本特性：DDA df（ 1）隔离特性（ 2）电流传输比（3）频率特性（4）增益（ 5）等效背景照度（6）辨论率22 常用的光电阴极有哪些？各有何特点？（1）银氧铯 Ag-O-Cs光电阴极 （ 2）单碱锑化物光电阴极,29 常用的热探测器有哪几种？

18、都是用什么原理工作的？（1）、热敏电阻与测辐射热计；在可见短波区和近紫外区响应率最高（3）多碱锑化物光电（2）、热电偶与热电堆；需对进入光电接收系阴极,耐高温（ 4）紫外光电阴极：只对探测的紫外信号灵（3）、热释电器件；敏（5）负电子亲和势光电阴极：量子效率高,光谱响应延（4）、高莱管；伸到红外,势电子发射小,光电子能量集中30 为了减小背景光和杂散光的影响,23 简述光电倍增管的工作原理；统的光进行滤波；试说明对入射光进行空间滤波和光谱滤光电倍增管工作原理：波的基本方法和作用；如远处的点1）光子透过入射窗口入射在光电阴极K 上；一、空间滤波的基本方法和作用2）光电阴极电子受光子激发,离开表面

19、发射到真空中；（1）假如信号光的输入空间角有肯定的大小,3）光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍光源,可以给接受光学系统加遮光罩、减小视场光阑、减增极 D1 上,倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次 小通光孔径的方法,压缩进入光学系统的空间立体角；电子,入射电子经 N 级倍增极倍增后光电子就放大 N 次方（2）当信号光源有肯定的空间外形时,我们可以利用倍；透镜的傅立叶变换,在其频谱面上设置空间滤波器,只让4）经过倍增后的二次电子由阳极 P 收集起来, 形成阳极光 信号光源的特定空间频谱通过,而将其他空间频谱拦住,电流,在负载 RL 上产生信号电压；就能将背景光几乎全部滤除；24

20、光电倍增管的特性参数？（3）给接受光学系统加消杂光光阑,可以最大限度的排除灵敏度、增益、暗电流、噪声、伏安特性、线性、漂移与 杂光的干扰；滞后、时间响应、温度特性、磁场特性与空间匀称性等；二、光谱滤波的基本方法和作用25 实践中, 我们实行什么措施以降低光电倍增管的暗电流与噪声？削减暗电流的方法：31 你学过哪几种光电信号调制方法？各是用什么原理、方法进行调制的？内调制：调幅、调频、调相、调宽、光学编码等；外调制：调制盘、电光调制、声光调制、莫阿条纹调制、液晶光阀调制等；（1）直流补偿（2）选频和锁相放大（3）制冷（ 4）电磁屏蔽法（5）磁场散焦法26 说明光电导增益；光电导增益是表征光敏电阻

21、特性的一个重要参数,它表示1.半导体对光的吸取：本征吸取、 杂质吸取、 激子吸取、长度为L 的光电导体两端加上电压后,由光照产生的光生自由载流子吸取、晶格吸取；只有本征吸取和杂质吸 收,能够直接产生非平稳载流子,引起光电效应；其 余是光热效应；第 3 页,共 5 页载流子在电场作用下所形成的外部光电流与光电子形成的 内部电流之间的比值；名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2.光生伏特器件的偏置电路：自偏置电路、零伏偏置、温升,导致晶体表面电反向偏置荷发生变化的现象；3.热辐射探测器件：热敏电阻、热电偶探测器、热电堆14. 外光电效应： 当物

22、质中的电子吸取足够高的光子能量,探测器、热释电器件；电子将逸出物质表面成为真空中的自由电子,这种现4.光电信息变换和处理：模拟光电变换和模数光电变换象称为光电发射效应或称为外光电效应；光电倍增管的结构：（1）入射窗结构：端窗式和侧窗15. 温差热电效应：两种材料的金属A 和 B 组成的一个回5.6.式（ 2）倍增极结构：聚焦型和非聚焦型；光窗、光电路时,如两金属连接点的温度存在着差异（一端高而阴极、电子光学系统（电子透镜）、电子倍增系统和阳另一端低）,就在回路中会有电流产生；即由于温度差极；而产生的电位差E；回路电流I = E/ R；其中 R称为光敏电阻属于光电导器件,广泛应用于柔弱辐射信号回

23、路电阻；这一现象称为温差热电效应（也称为塞贝的探测领域；克热电效应） Seebeck Effect；7.CCD的注入方式：光注入、电注入；16. 灰体：凡发光系数 与同温度黑体的发射系数 之比8.已知禁带宽度Eg 求最大波长max；不与发光波长 成函数关系的辐射体称为灰体；灰体hvEgLhc1. 24的发光系数 为9.EgE g17. 光生伏特效应：光生伏特效应是基于半导体PN结基础光电信息变换的基本形式：信息载荷于光源的方式；上的一种将光能转换成电能的效应；当入射辐射作用信息载荷于透亮体的方式；在半导体PN结上产生本征吸取时,价带中的光生空穴信息载荷于反射光的形式；与导带中的光生电子在PN

24、结内建电场的作用下分开,信息载荷于遮挡光的形式；信息载荷于光学量化器的方式；光通信方式的信息变换形成光生伏特电压或光生电流的现象；18. 光磁电效应：在半导体上外加磁场,磁场的方向与光 照方向垂直,当半导体受光照耀产生丹培效应时,由一类称为模拟量的光电信息变换,例如前 4 种变换方式；于电子和空穴在磁场中的运动必定受到洛伦兹力的作 用,使它们的运动轨迹发生偏转,空穴向半导体的上 方偏转,电子偏向下方；结果在垂直于光照方向与磁 场方向的半导体上下表面上产生伏特电压,称为光磁 电场；这种现象称为半导体的光磁电效应；19. 量子流速率：光源发射的辐射功率是每秒钟发射光子另一类称为数字量的光电信息变换

25、,例如后 2 种变换方式；10. 光电倍增管：阴极灵敏度定义光电倍增管阴极电流I k 与入射光谱辐射通量之比为阴极的光谱灵敏度,并记为S k,Ike, 能量的总和；光源在给定波长 处, 由 到波长范畴如入射辐射为白光,就以阴极积分灵敏度,I K 与内发射的辐射通量d e 除以该波长 的光子能量hv,光谱辐射通量的积分之比,记为Sk S k0Ikd得到光源在该波长 谱量子流速率 d N dNe, ,即 e , 处每秒钟发射的光子数,称为光 d hv e ,e hv d光源在波长 为 0范畴内发射的总量子流速率阳极灵敏度e,定义光电倍增管阳极输出电流I a 与入射光谱辐射通量之比为阳极的光谱灵敏度

26、,并记为S a,IaS a N e I a0 ehv , d ehc , max0 ,e20. 热释电器件的噪声主要有电阻的热噪声、温度噪声和 0 drde,如入射辐射为白光,就定义为阳极积分灵敏度,记为 Sa 放大器噪声等；热噪声： 来自晶体的介电损耗和与探测器的并联电阻；11. 黑体：能够完全吸取从任何角度入射的任何波长的辐 射,并且在每一个方向都能最大可能地发射任意波长热噪声电压随调制频率的上升而下降 放大器噪声：来自放大器中的有源元件和无源器件,辐射能的物体称为黑体；明显,黑体的吸取系数为5.1,108及信号源的阻抗和放大器输入阻抗之间噪声的匹配等发射系数也为1；方面12. 斯忒藩 -

27、 波尔兹曼定律T42 5k467温度噪声：来自热释电器件的灵敏面与外界辐射交换Wm 能量的随机性；2K 4Ms,e0Mes,d15h3c2热释电器件的噪声等效功率NEP 具有随着调制频率的增加而减小的性质；M e s, , m 1 . 309 T 510 cm-2 m-115 K-5 13. 热释电效应：热电晶体材料因吸取光辐射能量而产生21. 怎样懂得光电倍增管的阴极灵敏度和阳极灵敏度？二 者的区分是什么？二者有什么关系？名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答：光电倍增管阴极电流与入射光谱辐射通量之比称 为阴极灵敏度

28、,阳极电流与入射光谱辐射通量之比称为阳极灵敏度；阴极灵敏度表征了光电倍增管阴极材 料的一次发射才能,而光电倍增管的阳极灵敏度就反 应了倍增极材料的二次电子发射才能；26. 热释电探测器基本结构：热释电的基本结构是一个电容器,其电容值很小、阻抗一般可达 1010 . ,使用时须采纳具有高输入阻抗和低噪声的结型场效应管前置放大器（JFET）；实际应用中一般将 JFET 与热释电探测器直接封装在同一个黄铜管内, 构成源极跟随器、 并进行阻抗变换；22. 像管的结构 基本原理：热释电探测器是一个电容器,其输出阻抗基本结构：由光电阴极、电子光学系统（也称为“ 电 子透镜” ）、荧光屏等组成；极高,故其等

29、效电路可用恒流源来表示；27. 余弦辐射体： 辐射体的辐射强度在空间方向上的分布满光电阴极涂覆于光窗内壁的光电发射材料薄膜,是像管的光 - 电转换部分；足 符合上式规律的辐射体电子光学系统将电子图像成像在荧光屏上；称为余弦辐射体或朗伯体；荧光屏将电子动能转换成光能,是像管的电 - 光转 28. 像增强器的基本结构：由光电阴极、电子光学系统、换部分；电子倍增器以及荧光屏等功能部件组成；像管的工作原理 像增强器的工作原理：电子光学系统和电子倍增器将亮度很低的可见光图像或者人眼不行见的光学图 像经光电阴极转换成电子图像；光电阴极所发射的光电子图像传递到荧光屏,在传递 过程中使电子流的能量增强（有时仍

30、使电子的数目倍电子光学系统将电子图像聚焦成像在荧光屏上,并增）,并完成电子图像几何尺寸的缩小/ 放大；荧光屏使光电子获得能量增强；荧光屏再将入射到其上的电子图像转换为可见光输出可见光图像,且图像的亮度被增强到足以引起人 眼视觉的程度,从而可以在夜间或低照度下直接进行图像；观看；23. 光生伏特器件有几种偏置电路？各有什么特点？29. 本征光电导灵敏度（Sg）：光电导探测器的输出量和输答：光生伏特器件有以下几种偏置电路：入量之比： Sg=Gp / （1）自偏置电路； 特点是光生伏特器件在自偏置电路中具30. 光电倍增管产生暗电流的缘由有哪些？如何降低暗电有输出功率,且当负载电阻为最PN流？佳负载

31、电阻时具有最大输出功率；其缺点在于输出电流或答：产生暗电流的缘由主要有：欧姆漏电热发射输出电压与入射辐射间的线性关系残余气体放电场致发射玻璃壳放电和玻璃荧很差,在实际测量电路中很少应用；光（ 2）反向偏置电路；光生伏特器件在反向偏置状态,降低暗电流的方法主要有：直流补偿选频和锁相结势垒区加宽,有利于光生载流子放大冷却光电倍增管增加的漂移运动,使光生伏特器件的线性范畴和光电变换的动电磁屏蔽采纳磁场把未被照耀的光电阴极边缘暗态范畴加宽,被广泛应用于大范畴电流的电子散射掉；的线性光电检测与光电变换中；（3）零伏偏置电路；光生伏特器件在零伏偏置下,输出的31. 半导体热敏电阻：是用对热极很敏锐的半导体

32、材料制 成的电阻,它的电阻值随温度的变化而猛烈的变化；短路电流与入射辐射量成线32. 发光二极管发光机理常分为PN 结注入发光与异质结注性变化关系； 因此,零伏偏置电路是抱负的电流放大电路,适合于对柔弱辐射信号的检测；入发光两种；33. 为什么发光二极管必需在正向电压下才能发光？反向 偏置的发光二极管能发光吗？24. 雪崩光电二极管是一种p-n 结型的光检测二极管,其中利用了载流子的雪崩倍增效应来放大光电信答：由于LED 的发光机理是非平稳载流子即电子与空穴号以提高检测的灵敏度；PN 结在高反向电压下产的扩散运动导致复合发光,因此要求有非平稳载流子生的雪崩效 应；其基本结构经常采纳简单产生雪崩

33、倍增效应的相对运动,使电子由N 区向 P 区运动,而空穴由P 区向N 区运动；在不加偏加或加反向偏压的情形下,的 Read 二极管结构（即N+PIP+ 型结构,P+一面PN 结内部的漂移运动占主要优势,而这种少子运动的接收光） ,工作时加较大的反向偏压,使得其达到 雪崩倍增状态；它的光吸取区与倍增区基本一样结果是电子与空穴的复合几率小,而且表现在数量上也是很柔弱的, 不足以使LED 发光；因此,要使 LED 发（是存在有高电场的P 区和 I 区）；光,必需加正向偏压；25. 硅光电池：基本结构：一个大面积的 PN 结；34. 为什么说发光二极管的发光区在 PN 结的 P 区？这与硅光电池的工作

34、原理是光生伏特效应. 当光照耀在硅电子、空穴的迁移率有关吗？光电池的 PN结区时 , 会在半导体中激发出光生电子空穴对 .PN 结两边的光生电子空穴对 , 在内电场的作用下, 属于多数载流子的不能穿越阻挡层 , 而少数载流子答：对于 PN 结注入发光的发光二极管,当 PN 结处于平稳位置时, 存在肯定的势垒区；当加正向偏压时,PN 结区势垒降低,从扩散区注入的大量非平稳载流子不断却能穿越阻挡层. 结果 ,P 区的光生电子进入N 区,N 区地复合发光, 并主要发生在 P 区；这是由于发光二极的光生空穴进入P 区, 使每个区中的光生电子一空穴管在正向电压的作用下,电子与空穴做相对运动,即对分割开来 . 光生电子在N 区的集结使N 区带负电 , 光电子由 N 区向 P 区运动,而空穴向 N 区运动；但由生电子在 P 区的集结使 P区带正电 .P 区和 N区之间产生光生电动势 . 当硅光电池接入负载后 , 光电流从 P 区于电子的迁移率N比高空穴的迁移率P 20 倍左右,电子很快从 N 区迁移到 P 区,因而复合发光主要发生经负载流至N 区, 负载中即得到功率输出. - 负载在 P 区；基本特性： 光电特性 （照度 - 电流电压特性,照度电阻特性）、光谱特性、频率特性、温度特性；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页