光电材料与器件复习题
复习题
3、可见光谱的波长范围为380~780nm。红外辐射波长比可见光波长长。紫外辐射波长比可见光的波长短
4、全波段电磁波都可成为信息的载体
5、光电器件是在人类探索和研究光电效应的进程中产生和发展的
6、光电效应是各种光电器件工作的物理基础。知道每一种光电器件利用的是哪种光电效应
7、人类历史上制成的第一个光电发射体是银氧铯光电阴极
8、光电效应可分为内光电效应和外光电效应两大类，其中，外光电效应的特点是受激电子逸出固体表面进入真空，即产生光电子发射。
9、内光电效应的受激电子不逸出固体表面，只在固体内部运动.
10、光电效应的特点是：1）单个光子对电子直接作用；2）具有频率（波长）选择性；3）响应速度一般比较快。而光热效应则无频率（波长）选择性，响应速度一般较慢，且容易受环境温度变化的影响。
11、光电器件的特性参数可分为哪四大类，每一类有哪些具体的参数？
12、量子效率、光电灵敏度(响应率、积分灵敏度) 的定义、峰值波长
13、单色响应率器件输出的电信号（电压或电流）与输入单色辐射通量之比，单色灵敏度(单色响应率)取最大值时，对应的单色辐射波长为峰值波长，灵敏度称为峰值波长灵敏度
14、光电器件的主要噪声来源有：光电转换过程的量子噪声；光电导的产生—复合噪声；热电效应的温度噪声；热噪声；低频噪声；介质损耗噪声；
1/f噪声
15、噪声随着信号的增强而增大
16、信号与噪声之比值来描述，简称为信噪比
17、噪声等效功率表示光电探测器最小可探测的功率值
18、NEP值愈大器件的性能愈差
19、探测率D等于噪声等效功率NEP的倒数
20、分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨能力，通常用光电成像器件（系统）在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹数来表示。
21、pl/mm、电视线、视频带宽
22、什么是线性位移不变性（LSI）条件？
23、何为点扩展函数、线扩展函数和边缘扩展函数?相互关系如何？
24、在空间域中，输出图像的分布函数等于输入图像的分布函数与归一化点（线）扩展函数的卷积
25、空间域与空间频率域的成像公式
26、点（线）扩展函数与光学传递函数的关系
27、光学传递函数的模称为调制传递函数。
28、光学传递函数反映了系统对不同空间频率余弦图像的调制度和相位的传递能力，与具体的输入图像无关、光学传递函数与对比传递函数件的关系
29、级联系统的光学传递函数、调制传递函数和相位传递函数
30、光学传递函数的近似解析表达式
31、构成图像的三个要素：①景物细节的辐射亮度(或单位面积的辐射强度)；②景物细节对光电成像系统接收孔径的张角；③景物细节与背景之间的辐射对比度。
32、图像细节量子信噪比的计算
33、图像探测方程的意义，可探测区域与不可探测区域
34、要提高光电成像的探测极限值可从以下三方面着手：1）提高量子效率；2）增大光学系统孔径；3）延长积分时间
35、辐射度学是建立在物理测量基础上的客观度量，不受人眼主观视觉的限制适用于整个光辐射范围(红外辐射、紫外辐射等必须采用辐射度学)
36、光度学是建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量，只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域
37、辐射度学、光度学物理量的定义和意义
38、灵活运用辐射度学、光度学物理量的定义进行简单的计算
39、cd、lm、lx的定义
40、1W 555nm的黄绿光的光通量为683 lm
41、朗伯辐射体及其辐射特性、余弦律、M=πL、朗伯反射体，常见的朗博辐射（反射）体。
42、搞清楚讲义上的几种典型条件下的辐射分析
43、成像系统像平面的辐照度与景物照度的关系公式
44、绝对黑体对任何波长的电磁波都完全吸收，可以用空腔小孔来模拟黑体
45、基尔霍夫辐射定律、平衡状态下，强吸收体必然是强辐射源。维恩位移定律、斯蒂芬—玻尔兹曼定律.
46、能以相同吸收率（吸收率<1）吸收所有波长范围辐射能的物体称为灰体，灰体也是一个理想模型
47、黑体、灰体和选择体。黑度除了与波长有关外还与温度有关。
48、光子能量与波长的关系
49、每瓦（每流明）辐射通量对应每秒的光子数计算
50、光子与其他微观粒子(如电子)相作用时需满足能量守恒和动量守恒条件
51、吸收系数与吸收深度、光强的衰减规律
52、材料光吸收的类型有哪些？
53、本征吸收和杂质吸收的特点
54、直接带、间接带半导体、直接跃迁吸收、间接跃迁吸收需要声子参与
55、利用半导体光电导效应制成的器件称为光电导探测器。光电导探测器的特点。
56、光电导的定义、分类（本征、杂质）、长波限（红限波长）的计算。金属没有光电导效应。
57、杂质光电导与本征光电导比较
58、影响光电导灵敏度的主要因素（提高光电导探测器响应率的主要措施）
59、光电导探测器的增益
60、光电导的指数响应规律
61、杂质光电导探测器能否采用补偿半导体材料？
62、PN结光伏效应的产生机理、主要噪声。
63、如何提高光伏探测器的响应度。光伏探测器的内增益等于1
64、影响光伏探测器响应速度的三个因素，光伏探测器受光照一侧为p型可提高探测频率。
65、为什么PIN结构能够提高响应速度？I层的作用。
66、 PN（PIN）探测器的伏安特性曲线及工作模式
67、光电发射的三阶段模型、光电发射的基本规律
68、光电发射体内电子受激后，向表面迁移过程中的能量损失机制
69、为什么金属不是良好的光电发射体？
70、为什么高效的光电发射体是半导体材料？
71、束缚电子碰撞电离，如何避免？
72、透射式光阴级存在最佳厚度，厚度一般在几十纳米数量级
73、光电逸出功、电子亲和势的定义
74、光电阴极的理想结构——p型材料n型表面态，从能带结构角度分析，这种结构有何优点？
75、对光阴极材料的要求。光阴级应选择电子亲和势小、禁带宽度大的材料，即
Ea/(Eg+Ea)要小
76、负电子亲和势阴极有哪些特点？负电子亲和势光阴极的长波限。
77、目前制成负电子亲和势的半导体材料有两类：Ⅲ-Ⅴ族元素的化合物单晶半导体和硅单晶半导体。都是通过吸附Cs、O表面层来形成负电子亲和势的
78、由于空间电荷效应，光电发射的极限电流密度与外加电压的3/2次方成正比。
79、光阴级在超短脉冲工作时，应设法增大光阴级的对地电容
80、光阴级在长脉冲或直流工作时，应尽可能减小光阴级的等效电阻（方块电阻）
81、光阴级的等效电阻与方块电阻的关系
82、如何减小等效电阻？如何增大对地电容？
83、直视成像系统的光电成像器件，称为像管
84、像管的分类、像增强器和变像管的异同
85、像管成像的物理过程
86、荧光屏铝膜的作用
87、电子光学系统的作用
88、二代管与一代管的主要区别、三代管与二代管的主要区别
89、光谱匹配系数的意义
90、等效背景照度的定义及测量方法
91、二次电子的能量范围、物理过程（三步骤模型）
92、二次电子发射系数与初电子入射角和能量的关系、定性解释，大多数内二次电子电子形成于原电子行程的末端。
93、靶面电位分析（Uc、Ua不同值）（综合考虑二次发射系数及靶表面与收集极件的电位差）
94、MCP的结构及特点
95、 MCP输出电流密度的饱和效应
96、作业
97、课件上的练习题和思考题