有机光电探测器怎么样，有哪些研究机构

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  jiihgfkopk 2014-03-18 00:00:00

  光电检测器 使用由半导体材料制成的光检测元件的光电导效应。所谓的光电导效应，是由经照射的材料的物理现象的导电性的辐射诱导的变化来定义。在军事和国民经济的各个领域光电导探测器具有广泛的用途。在可见光或近红外辐射主要用于测量和检测，工业自动化，光度等;主要用在红外线，红外热成像，红外遥感。另一种应用是在感光摄像管与它的靶面。为了避免光生载流子的扩散引起的图像模糊，在靶表面是连续的薄膜多晶材料具有高电阻，如硫化铅，氧化铅，硫化锑等。其他材料可采取的镶嵌方法，从大约10万个人探测器的整个目标面目标面。 1873年，英国的史密斯发现硒光电导效应，但这种影响是长期处于探索研究阶段，没有实际应用。第二次世界大战后，随着半导体，各种新兴的光导材料的发展。在可见光波段，50年代中期，有不错的表现硫化镉，硒化镉铅光敏电阻和红外波段的光电探测器投入使用。 20世纪60年代初，成功地开发远红外波段敏感的革，Si掺杂光电探测器，典型的例子是3至5微米的工作和814微米锗频段：Au（金掺锗）和Ge：汞光电探测器。 20世纪60年代结束后，研究三元材料碲镉汞，PbSnTe和进展等可变带隙。 工作原理和光电导效应的特点是内部光电效应。当照射的光子能量hv等于或大于半导体带隙Eg，光子可以激发价带电子到导带，产生传导电子 - 空穴对，这是本征光电导效应。其中，h是普朗克常数，v为光子的频率，例如是材料（以电子伏特为单位）的带隙。因此，内在感光λC的长波极限响应是 λC= HC / EG = 1.24/Eg（微米），其中c是光速。由带隙的内在光导材料的长波极限的限制。 在20世纪60年代初还没有开发出了适合窄禁带半导体材料，所以人们用外在的光电导效应。有各种杂质能级带隙深度锗，硅和其它材料，只要照射的光子能量等于或大于杂质能级的电离能，有可能产生自由电子或自由光生空穴。响应于非本征光电导体长波限λ由下式确定 λc时= 1.24/Ei 所述杂质水平代表EI电离能。在60年代后期，碲镉汞，PbxSn1-XTE，PbxSn1-XSE如三元半导体材料研制成功并投入实际使用。带隙它们与x的变化的分量的值，例如，0.2×= HG0.8Cd0.2Te材料，可以响应于 814微米大气窗口的红外检测器的波长进行。它是工作在葛的同一频段：汞检测器具有以下优点： 工作温度高（大于77K），使用方便，和Ge：38K的汞的工作温度;固有的吸收系数，小样本大小;容易制造多组分。表1和表2，分别是半导体材料，Ei和λc的值例如一部分。 在一般情况下，其中在半导体材料的带隙或电离杂质可以有一个合适的光电效应。但对设备制造商的实用性也应考虑性能，技术，价格等。在近红外波段有，硫化镉，硒化镉，碲化镉，硅，锗，等：在可见光使用，具有光电导探测器材料硫化铅，砷化铟镓，硒化铅，锑化铟，Hg0.75Cd0.25Te等;超过8更长微米波段具有：碲镉汞，PbxSn1-X，碲，Si掺杂，掺杂锗;硫化镉，硒化镉，硫化铅和其他材料可在光电导检测器的多晶薄膜的形式制成。 可见光检测器的光电导硫化镉，硒化镉，响应于可见光或近红外区的CdTe 频带，通常称为光敏电阻。他们有一个宽的带隙（小于1电子伏特大得多），你可以在室温下工作，因此该设备结构相对简单，常用的半封闭胶木壳，再加上前面一个透明窗口，后面两针作为铅的电极。高温，高湿环境下使用光电导探测器可密封的金属结构，窗户玻璃和金属熔炼伐密封。 器件的灵敏度，以指示由一定的偏差所产生的光辐射的电流每流明的大小。硫化镉光敏电阻，例如，当偏置电压为70伏，10-6到10-8安全的暗电流，310位A /流明的光灵敏度。硒化镉硫化镉光敏电阻的灵敏度一般比 较高。另一个重要的参数是时间常数τ光敏电阻，这表明该照明装置的反应速度的大小。去除突然点亮，光流下来到所需要的时间常数 τ的Z大时间的1 / e（约37％）之后。还有光流至10％，通过计算τ的Z大值;各种光敏电阻的时间常数的变化很大。硫化镉比较大的时间常数（毫秒）。光电导红外线探测器 硫化铅，响应 13微米，3微米至5微米，8至14微米3气氛中通过窗口碲镉汞共同频带。由于其非常窄的带隙，所以在室温下，在导带足够的热激发有大量的自由载流子，这大大降低了对辐射的敏感性。 向较长波长的光，电导体 响应这种情况下，其中更显著1至3微米的频带检测器可以（灵敏度略有下降）在室温下工作。 35微米波段探测器三种情况：工作，但灵敏度大大降低可探测性一般只有17×108 100厘米·W -1·赫兹;下冷热电工作温度（约-60℃）时，检测到约109厘米·W -1·赫; 77K或工作在较低的温度，高达1010厘米检测·W -1·赫兹或以上。 8至14微米的频带检测器必须工作在低温下，所以要保持在光电导体在真空杜瓦灌注用液氮冷却，对两个微型冰箱。 红外探测器是比光敏电阻器的时间常数小得多，时间常数通常是硫化铅检测器50至500微秒，碲镉汞检测器10-6中的秒的数量级的时间常数，以10-8。红外探测器有时也很微弱辐射检测信号，如10-14 瓦;电力输出是非常小的，所以有专门的前置放大器

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