光电子器件笔记
高中物理必修第三册电路中的能量转化听课笔记
高中物理必修第三册电路中的能量转化听课笔记一、电路中的能量转化概述1. 电路是由电源、导线和电器组成的闭合路径，其中能量是在各个元件之间相互转化的。
2. 在电路中，能量可以从电源转化为电器的电能，然后再转化为光能、热能等其他形式的能量。
3. 电路中的能量转化是由电子在导线中流动产生的，因此电子的运动是能量转化的基础。
二、电源中的能量转化1. 电源将化学能、机械能等形式的能量转化为电能，供电路中的电器使用。
2. 电源中的能量转化过程中会产生内电阻，部分能量会转化为热能散失。
三、电器中的能量转化1. 电器是电路中能够利用电能进行工作的元件，如灯泡、电热水壶等。
2. 电器会将电能转化为光能、热能等其他形式的能量，完成各自的功能。
四、能量转化的效率1. 能量转化的效率指的是能够用于实际工作的能量与输入能量的比值。
2. 电路中能量转化的效率不可能达到100，总会有一部分能量转化为无用的热能散失。
3. 为提高能量转化效率，需要减小电源内阻、选择高效率的电器等措施。
五、实例分析：电路中的能量转化1. 举例分析一个电路中的能量转化过程，如电热水壶中的能量转化过程。
2. 分别描述电源转化化学能为电能、电器将电能转化为热能的过程。
3. 分析其中能量转化的效率，并提出可能的改进方向。
六、结论1. 电路中的能量转化是一个复杂的过程，涉及到电源、导线、电器等多个方面。
2. 能量转化的效率直接影响到电路的性能和功耗，因此需要重视能量转化过程中的损耗问题。
3. 通过对电路中能量转化过程的深入了解和分析，可以为电路设计和能效改进提供重要的参考。
以上是我在高中物理必修第三册中关于电路中的能量转化的听课笔记，希望能对大家的学习有所帮助。
七、能量转化的实际应用1. 电路中的能量转化不仅存在于理论中，也与我们日常生活息息相关。
2. 以无线终端充电为例，无线终端电池的充电过程涉及到电流、电压和电阻等物理量的相互转化，是一个典型的能量转化过程。
《光电子器件》笔记
.光电子器件第一章1、光电探测器输出信号电压或电流与单位入射光功率之比，即单位入射光功率作用下探测器输出信号电压或电流称为响应率 .光谱响应率（ Rλ）：光电器件在单色 (在波长λ附近一个很小的波长范围里 ) 辐射功率作用下产生的信号电压或信号电流。
du s di s R R u R i R( )dP dP R m——其中 Rm 为光谱响应率的最大值——光谱电压响应率和光谱电流响应率合并称为光谱响应率Rλ（单位： A/W ）R R(λ )R m 1.0R i1.24光谱响应率及量子效率仅由器件的响应特性所决定，而与光源无关。
2. 器件的光谱响应与光源辐射功率谱密度紧密相关，它们之间的匹配系统α—称为器件与光源的光谱匹配系数，它反映了器件响应的波长范围同光源光谱的吻合程度。
在光源固定的情况下,面积 A1 是不变的 ,如果与曲线重合得愈多,面积 A2 愈大 , α愈大，也就是光谱匹配愈好;反之 ,如果两曲线没有重合之处,α =0,即二者完全失配 ,则该光电器件对光源辐射没有探测能力。
光谱匹配是选择光电子器件,如像管、光电倍增管、红外成像器件的材料的重要依据。
R( )P( )11A2R()P ( )A1A1A23.光电探测器输出的电流或电压在其平均值上下无规则的、随机的起伏，称为噪声。
噪声是物理过程所固有的，人为不可能消除。
它的计算是在足够长时间内求其平方平均或均方根。
.光电探测器的 噪声来源主要 有热噪声、散粒噪声、温度噪声、放大器噪声、频率噪声、复合噪声等。
Pu nPminu s u nR u当输出信号电压等于输出噪声电压均方根值时的探测器的入射辐射功率叫做最小可探测辐射功率，也叫做噪声等效功率 NEP 。
Pmin 越小，器件的探测能力越强。
对 Pmin 取倒数可作为衡量探测器探测能力的参数，称为探测率 。
研究指出 :探测率与器件的面积和工作带宽成反比。
4.光吸收厚度 ：设入射光的强度为I0，入射到样品厚度为 x 处的光强度为 I ，则：I Iexα为线吸收系数，单位为（ 1/cm ）α大时，光吸收主要发生在材料的表层；α小时，光入射得深。
光电检测考试笔记
1．光电检测器件和热电检测器件的比较。
答：光电检测器件是利用物质的光电效应把光信号转换成电信号的器件，响应波长有选择性，相应快；热电检测器件是将辐射能转换成热能，再将热能转换成电能的器件。
响应波长无选择性，相应慢。
2．简述光电池与光电二极管的区别。
答：相同点：均为光生伏特器件；不同点：光电二极管PN 结面积小于光电池；光电池无需偏压，光敏二极管一般在负偏压的情况下使用。
3．用图示的方法简述CCD 的电荷转移过程。
4．简述光电检测电路设计依据及其设计要求。
答：灵敏的光电转换能力快速的动态响应能力最佳的信号检测能力长期工作的稳定性和可靠性5．什么是二次调制，二次调制的具有哪些作用？6．对于扩散型PiN 硅光敏二极管来说，i 层主要起到了什么作用？答：i 层为高阻区，承受大部分外加电压，使耗尽区增大，展宽了光电转换的有效工作区域；提高了灵敏度；i 层一般选择高电阻率的基体材料，提高了串联电阻，提高了击穿电压；提高了频率响应。
7．简述变像管和像增强管的工作原理及区别？工作原理：都是光电阴极接收辐射，将光学图像转换为电子数密度图像，加有正高压的阳极起到了电子透镜的作用，使阴极发出的电子聚焦成像在荧光屏上，最终得到目标物的图像。
区别是：变像管是将不可见图像转换为可见图像的器件，而像增强管是把强度低于视觉阈值的图像增强到可以观察程度的光电成像器件。
8. 探测器件在进行极为微弱的信号探测时，有时要放入液氮中使用，为什么？答：载流子无规则的热运动造成的噪声称为热噪声。
当温度高于绝对零度时，导体或半导体中每一电子都携带着C 191059.1-⨯的电量作随机运动，尽管其平均值为零，但瞬时电流扰动在导体两端会产生一个均方根电压，称为热噪声电压。
其平均值为：f kTR UNT ∆⋅=42当0=T 时，02=NT U 而且，光电探测器件绝大多数都是半导体材料，受温度影响很大。
综上所述， 当探测器件在对微弱的信号探测时，为了减少温度的影响，放入液氮中使用，是非常行之有效的办法。
《硅光子设计：从器件到系统》笔记
《硅光子设计：从器件到系统》阅读记录目录一、基础篇 (3)1.1 光子学基础知识 (4)1.1.1 光子的本质与特性 (4)1.1.2 光子的传播与相互作用 (5)1.2 硅光子学概述 (6)1.2.1 硅光子的定义与发展历程 (7)1.2.2 硅光子学的应用领域 (9)二、器件篇 (10)2.1 硅光子器件原理 (11)2.2 硅光子器件设计 (13)2.2.1 器件的结构设计 (14)2.2.2 器件的工艺流程 (15)2.3 硅光子器件的性能优化 (16)2.3.1 集成电路设计 (17)2.3.2 封装技术 (18)三、系统篇 (20)3.1 硅光子系统架构 (21)3.1.1 系统的整体结构 (22)3.1.2 系统的通信机制 (23)3.2 硅光子系统设计 (25)3.2.1 设计流程与方法 (26)3.2.2 设计实例分析 (27)3.3 硅光子系统的测试与验证 (29)3.3.1 测试平台搭建 (30)3.3.2 性能评估标准 (31)四、应用篇 (31)4.1 硅光子技术在通信领域的应用 (33)4.1.1 光纤通信系统 (34)4.1.2 量子通信系统 (35)4.2 硅光子技术在计算领域的应用 (36)4.2.1 软件定义光计算 (37)4.2.2 光子计算系统 (38)4.3 硅光子技术在传感领域的应用 (39)4.3.1 光学传感器 (40)4.3.2 生物传感与检测 (41)五、未来展望 (42)5.1 硅光子技术的发展趋势 (43)5.1.1 技术创新与突破 (44)5.1.2 应用领域的拓展 (45)5.2 硅光子技术的挑战与机遇 (47)5.2.1 人才培养与引进 (48)5.2.2 政策支持与产业环境 (49)一、基础篇《硅光子设计：从器件到系统》是一本深入探讨硅光子技术设计与应用的专著，涵盖了从基础理论到系统应用的全面知识。
在阅读这本书的基础篇时，我们可以对硅光子设计的核心概念有一个初步的了解。
半导体器件物理与工艺笔记
半导体器件物理与工艺笔记半导体器件物理与工艺是一个关于半导体器件的科学领域，主要研究半导体材料的性质、器件的物理原理以及制造工艺等方面的知识。
以下是一些关于半导体器件物理与工艺的笔记：1. 半导体基本概念：- 半导体是指在温度较高时表现出导电性的材料，但在室温下又是非导体的材料。
- 半导体材料有两种类型：N型半导体和P型半导体。
N型半导体是掺杂了电子供体（如磷或砷）的半导体，P型半导体是掺杂了空穴供体（如硼或铝）的半导体。
2. PN结：- PN结是由N型半导体和P型半导体通过扩散而形成的结构。
- 在PN结中，N区的自由电子从N区向P区扩散，而P区的空穴从P区向N区扩散，产生了电子-空穴对的复合，形成正负离子层。
- 在PN结的平衡态下，电子从N区向P区扩散的电流等于空穴从P区向N区扩散的电流，从而形成零电流区域。
3. PN结的运行状态：- 正向偏置：将P区连接到正电压，N区连接到负电压，使PN结变突。
此时，电子从N区向P区流动，空穴从P区向N区流动，形成正向电流。
- 反向偏置：将P区连接到负电压，N区连接到正电压。
此时，电子从P区向N区流动，空穴从N区向P区流动，形成反向电流。
- 断电区：当反向电压超过一定电压（称为击穿电压）时，PN结会进入断电区，电流急剧增加。
4. 半导体器件制造工艺：- 掺杂：在制造半导体器件时，需要将掺杂剂（如磷、硼等）加入到半导体材料中，改变半导体的电子结构，使其成为N型或P型半导体。
- 光刻：通过光刻技术，在半导体材料表面上制作出微小的图案，用于制造电路中的导线和晶体管等元件。
- 氧化：将半导体材料置于高温下与氧气反应，形成一层硅氧化物薄膜，用于对半导体器件进行绝缘和隔离。
- 金属沉积：将金属材料沉积在半导体材料上，用于制造电子元件中的金属电极。
- 焊接：将多个半导体器件通过焊接技术连接在一起，形成电子电路。
这些只是半导体器件物理与工艺的一部分内容，该领域还涉及到更深入的知识和技术。
模拟电子技术笔记
自强不息知行合一模拟电子技术笔记Part 1 绪论&常用半导体器件1. 绪论：讲解了主要介绍的内容。
1.1 电子元器件（包括二极管，三极管，集成电路）1.2 电子电路及其应用（放大，滤波，电源）1.3 参考书：《模拟电子技术》刘润华主编2. 常用半导体器件2.1 基本概念半导体的导电特性介于导体和绝缘体之间，如锗，硅，砷化镓等；完全纯净，结构完整的半导体晶体成为本征半导体，常温下其自由电子（即载流子，包括自由电子和空穴）很少，因此导电能力很弱；空穴的迁移是依靠吸引临近的电子来填补，从而实现空穴的移动的目的。
温度越高其载流子浓度越高，导电能力也就越强。
半导体材料的外部特性：受到外界的热和光作用时，导电能力有明显变化；在半导体中掺入某些杂质则会改变其导电能力（载流子浓度增加）。
当掺入的杂质使自由电子浓度大大增加的半导体称为N（negative）型半导体（掺入五价的磷）；自由电子（多子）的浓度远远大于空穴（少子）的浓度。
使空穴浓度增加的半导体成为P（positive）型半导体（掺入三价的硼）；空穴（多子）的浓度远远大于自由电子（少子）的浓度。
Part 22.2 PN结及其导电性P型半导体和N型半导体的交界面处由于空穴和电子的扩散运动会形成内电场（方向由N到P，会抑制扩散运动，加强漂移运动），该区域为空间电荷区。
单向导电性：PN结加上正向电压（正向偏置），P区加正电压，N区加负电压，会有正向电流流过；反向偏置正好相反，没有电流在PN结流过。
PN结的伏安特性：当PN结加正向电压时，有电流流过，PN结两端有电压，此时电压与电流的关系为指数关系；当PN结接反向电压时，当方向电压小于U BR(方向击穿电压)时反向电流很小，但是当大于U BR时，会出现击穿电流。
下图为PN结的伏安特性曲线图。
其电压与电流的关系满足下式：I=Is(e u/U T-1)=Is(e qu/kT-1)势垒电容C T是在PN结反向偏置时起作用；扩散电容C D则是在PN结正向偏置是起作用。
光电二极管放大路工作原理
光电二极管放大路工作原理————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光电二极管放大电路工作原理在用于光检测的固态检波器中，光电二极管仍然是基本选择。
光电二极管广泛用于光通信和医疗诊断。
其他应用包括色彩测量、信息处理、条形码、相机曝光控制、电子束边缘检测、传真、激光准直、飞机着陆辅助和导弹制导。
设计过程中，经常会优化用于光电模式或光敏模式的光电二极管。
响应度是检波器输出与检波器输入的比率，是光电二极管的关键参数。
其单位为 A/W 或 V/W。
前置放大器在高背景噪声环境中提取传感器生成的小信号。
光电导体的前置放大器有两类：电压模式和跨导（图 2）。
图 3c 所示的跨导放大器结构产生的精密线性传感性能是通过“零偏压”光电二极管实现的。
在此配置中，光电二极管发现输出间存在短路，按照公式 3 （Isc =Ilight），基本上不存在“暗”电流。
光电二极管暴露在光线下且使用图 2c 的电路时，电流将流到运算放大器的反相节点，如图 3 所示。
若负载（RL）为0 Ω且 VOUT = 0 V，则理论上光电二极管会出现短路。
实际上，这两种状况都绝对不会出现。
RL 等于 Rf/Aopen_loop_Gain，而 VOUT 是放大器反馈配置施加的虚拟地。
图 4所示电路是一个高速光电二极管信号调理电路，具有暗电流补偿功能。
系统转换来自高速硅PIN光电二极管的电流，并驱动20 MSPS模数转换器（ADC）的输入。
该器件组合可提供400 nm至1050 nm的频谱敏感度和49 nA的光电流敏感度、91 dB的动态范围以及2 MHz的带宽。
信号调理电路采用±5 V电源供电，功耗仅为40 mA，适合便携式高速、高分辨率光强度应用，如脉搏血氧仪。
光电二极管工作时采用零偏置（光伏）模式或反向偏置（光导）模式。
光伏模式可获得最精确的线性运算，而让二极管工作在光导模式可实现更高的开关速度，但代价是降低线性度。
GaN学习笔记
GaN是直接跃迁的宽带隙材料，具有禁带宽度大(3.4eV，远大于Si 的1.12eV，也大于SIC的3.0eV)，电子漂移饱和速度高，介电常数小，导热性能好等特点，在光电子器件和电子器件领域有着广泛的应用前景。
GaN材料与金属欧姆接触的性能对器件有着重要的影响。
低阻欧姆接触是GaN基光电子器件所必需的。
本论文分析了国内外GaN基光电子器件研究的历史和现状，重点对金属与n型GaN的欧姆接触进行了研究。
在此基础上，在蓝宝石基和Si基GaN上制作了MSM结构光导型探测器，并对MSM探测器的结构进行了优化。
主要工作如下:1.研究了Al单层电极及Ti/Al双层电极与蓝宝石基GaN在不同退火条件下的欧姆接触情况，并用X射线衍射谱(XRD)，二次离子质谱(SIMS)对界面固相反应进行了分析。
并建立了一套欧姆接触电阻率测试系统。
2.研究了表面处理对n-GaN上无合金化的Ti/A1电极起的作用，比较了(NH4)S x溶液和CH3CSNH2/NH4OH溶液两种不同的表面处理方法对GaN材料光致发光谱(PL谱)以及Ti/Al电极欧姆接触性能的影响。
在用CH3CSNH2/NH4OH溶液处理过的样品上制作的无合金化的Ti/Al电极，可得到较低的4.85~5.65*10-4Ω·cm2的接触电阻率，而且材料的发光特性也有明显提高。
3.在蓝宝石基和si基GaN上分别制作了MSM结构的光导型紫外探测器。
测试了光响应度等参数。
4.利用Matlab软件对MSM结构的电场进行模拟，对MSM结构几何参数进行了优化。
GaN基材料，是指IIIA族元素Al、Ga、In等与V族元素N形成的化合物(AIN、GaN、InN)以及由它们组成的多元合金材料(In x Ga1-x N，Al x Ga1-x N等)。
这些化合物的化学键主要是共价键，由于构成共价键的两种组分在电负性上较大的差别，在该化合物键中有相当大的离子键成分，它决定了各结构相的稳定性。
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光电子器件第一章1、 光电探测器输出信号电压或电流与单位入射光功率之比，即单位入射光功率作用下探测器输出信号电压或电流称为响应率.光谱响应率（R λ）：光电器件在单色 (在波长λ附近一个很小的波长范围里) 辐射功率作用下产生的信号电压或信号电流。
——其中Rm 为光谱响应率的最大值R λ（单位：A/W ）光谱响应率及量子效率仅由器件的响应特性所决定，而与光源无关。
2. 器件的光谱响应与光源辐射功率谱密度紧密相关，它们之间的匹配系统 α—称为器件与光源的光谱匹配系数，它反映了器件响应的波长范围同光源光谱的吻合程度。
在光源固定的情况下,面积A1是不变的,如果与曲线重合得愈多,面积A2愈大, α愈大，也就是光谱匹配愈好;反之,如果两曲线没有重合之处,α=0,即二者完全失配,则该光电器件对光源辐射没有探测能力。
光谱匹配是选择光电子器件,如像管、光电倍增管、红外成像器件的材料的重要依据。
3.光电探测器输出的电流或电压在其平均值上下无规则的、随机的起伏，称为噪声。
噪声是物理过程所固有的，人为不可能消除。
它的计算是在足够长时间内求其平方平均或均方根。
dP du R s u λλ=dP di R s i λλ=mR R R λλ=)( λR m R 1.24λλη)(λ R λ 12A A =α光电探测器的噪声来源主要有热噪声、散粒噪声、温度噪声、放大器噪声、频率噪声、复合噪声等。
当输出信号电压等于输出噪声电压均方根值时的探测器的入射辐射功率叫做最小可探测辐射功率，也叫做噪声等效功率NEP 。
Pmin 越小，器件的探测能力越强。
对Pmin 取倒数可作为衡量探测器探测能力的参数，称为探测率。
研究指出:探测率与器件的面积和工作带宽成反比。
4.光吸收厚度：设入射光的强度为 I0，入射到样品厚度为x 处的光强度为 I ，则：α为线吸收系数，单位为（1/cm ）α大时，光吸收主要发生在材料的表层；α小时，光入射得深。
当厚度d=1/α时，称为吸收厚度，有64%的光被吸收。
5.本征吸收：价带中的电子吸收了能量足够大的光子后，受到激发，越过禁带，跃入导带，并在价带中留下一个空穴，形成了电子空穴对，这种跃迁过程所形成的光吸收称为本征吸收。
本征吸收条件：光子的能量必须大于或等于禁带的宽度Eg 。
6. 内光电效应: 材料在吸收光子能量后，出现光生电子－空穴，由此引起电导率变化或电压、电流的现象，称之为内光电效应。
光电导效应：当半导体材料受光照时，吸收光子引起载流子浓度增大，产生附加电导率使电导率增加，这个现象称为光电导效应。
在外电场作用下就能得到电流的变化。
光电导效应分为本征型和非本征型。
7.设本征半导体在没有光照时，电导率为 (称为暗电导率)当有光注入时，半导体电导率：电导率的增量称为光电导率：8. 增加载流子寿命：好处：增益提高，灵敏度提高，响应率提高。
缺点：惰性增加，频率响应特性变差。
所以增益和惰性不可兼得。
9. 影响光谱响应的两个主要因素：光电导材料对各波长辐射的吸收系数和截流子表面复合率。
光电导光谱响应特点：都有一峰值，峰值一般靠近长波限（长波限约为峰值一半处所对应的波长）。
unn s Ru u u P P ==min x e I I α-=00σP n e p e n μμσ000+=P n p p e n n e μμσ)()(00∆++∆+=0()n P e n p σσσμμ∆=-=∆+∆10. 光敏电阻是利用光电导效应制成的最典型的光电导器件。
光敏电阻器均制作在陶瓷基体上，光敏面均做成蛇形，目的是要保证有较大的受光表面。
上面带有光窗的金属管帽或直接进行塑封，其目的是尽可能减少外界（主要是湿气等有害气体）对光敏面及电极所造成的不良影响，使光敏电阻器性能保持稳定，工作可靠。
光敏电阻光谱响应特性主要由所用的半导体材料所决定，主要是由材料禁带宽度所决定，禁带宽度越窄，则对长波越敏感。
但禁带很窄时，半导体中热激发也会使自由载流子浓度增加，使复合运动加快，灵敏度降低，因此采用冷却光敏面的办法来提高灵敏度是很有效的。
光敏电阻一般用于与人眼有关的仪器，在使用时，必须加滤光片修正光谱。
第一章作业1、什么是光谱响应率？根据器件与光源的光谱曲线说明光谱匹配系数α的意义。
2、某光电二极管，受波长为1.55um 的6x1012 个光子的照射，其间输出端产生2x1012个光子。
试计算该光电子器件的量子效率和响应度。
3、什么是器件的最小可探测辐射功率和探测率？探测率表达式的意义如何？4、半导体发生本征光吸收的条件是什么？第二章1. 光生伏特效应：两种半导体材料或金属/半导体相接触形成势垒，当外界光照射时，激发光生载流子，注入到势垒附近形成光生电压的现象。
结型光电探测器与光电导探测器的区别:（1）产生光电变换的部位不同。
（2）光电导型探测器没有极性，且工作时必须有外加电压，而结型探测器有确定的正负极，不需外加电压也可把光信号变为电信号。
（3）光电导探测器为均质型探测器，载流子驰豫时间长，频率响应特性差。
而结型探测器频率特性好，灵敏度高。
雪崩式光电二极管、光电三极管还有内增益作用，可以通过较大的电流。
2. 外接电路开路（断路）时，光生载流子积累在PN结两侧，光生电压最大，此时的光生电动势Uoc称为开路电压。
外接电路短路时，流过电路的电流Isc称为短路电流，就是光生电流。
3. 光电池在受光表面上涂保护膜，如镀SiO2、MgF2。
目的是减小反射损失，增加对入射光的吸收，同时又可以防潮防腐蚀。
上电极一般多做成栅指状，其目的是便于透光和减小串联电阻。
通常在用单片光电池组装成电池组时，可以采用增加串联片数的方法来提高输出电压，用增加并联片数的方法来增大输出电流。
4. 光电二极管与光电池的主要区别：（1）结面积大小不同，光电二极管的要小很多。
结电容很小，频率特性好；（2）PN结工作状态不同，光电池PN结工作在零偏置状态下。
而光电二极管工作于反偏工作状态下，光电流小。
光电二极管分类：按工作基础分：有耗尽型及雪崩型。
按特性分：有PN结、PIN结、异质结、肖特基势垒及点结触型等。
按对光的响应分：紫外、可见光、红外型；按制造工艺：平面型、生长型、合金型、台面型。
5.PN结型光电二极管：根据衬底材料不同分为2DU和2CU型两种。
2DU型易形成表面漏电流流到前极，它是暗电流（噪声）的大部分，应禁止它流过负载。
温度特性：光电二极管受温度影响最大的是暗电流。
频率特性：有两决定因素：1）光生载流子在耗尽层的渡越时间；2）结电容Cj和负载电阻RL所构成的时间常数RLCj光电二极管等结型光电器件的噪声主要是电流散粒噪声和电阻的热噪声。
6.PIN型光电二极管特点：（1）光生电流较大，灵敏度高。
因为I层比PN结宽得多，光生载流子要多得多，光生载流子在内建电场和反向电场作用下的漂移移动会形成较大的光电流输出，灵敏度得以提高。
（2）响度速度快，频率特性好。
一般说，扩散运动的速度比漂移运动的速度低得多，PIN管由于扩散运动被抑制，所以响应速度提高了。
时间响应特性主要取决于结电容和载流子渡越耗尽层所需要的时间。
由于PIN耗尽层变宽，因此结电容变小了；同时由于I区电阻高，可承电压高，电场强，载流子渡越耗尽层时间缩短了，所以时间特性变好了（频率带宽可达10GHz）。
（3）响应波段宽由硅材料制成的PIN管，长波段能响应到1.1um，可以探测到1.06μm的激光。
7.雪崩型光电二极管(APD)1、雪崩光电二极管原理PN结加上相当大的反向偏压（略低于反向击穿电压）—高电场—光生载流子加速—晶格原子-新载流子—晶格原子-新载流子—雪崩式载流子倍增。
频率特点：载流子运动速度快，渡越时间短（10-10s量级），所以时间特性非常好，响应频率可达105MHz，是目前响应速度最快的一种光电二极管。
8.光电三极管不仅能实现光－电转换，还能放大光电流。
第二章作业1、结型光电探测器与光电导探测器的主要区别有哪些？2、用波长为0.83μm、强度为3mW的光照射在硅光电池，无反射，其量子效率为0.85，并设全部光生载流子能到达电极。
求：（1）光生电流。
（2）T=300K、反向饱和电流为10-8A时，求光电池的开路电压。
3、已知2CR太阳能电池的参数为UOC=0.54V，ISC=50mA，若用它进行串并联组合对0.5A，6V的蓄电池充电，需要多少个这样的电池？4、光电二极管与光电池的主要区别是什么？5、某光电二极管的结电容为5pF，要求带宽为10MHz，求允许的最大负载电阻是多少？6、PIN管的时间响应特性为什么比普通光电二极管好？7、说明雪崩型光电二极管的工作原理和频率特点。
第三章1. 真空光电器件的突出特点：1) 易于在管内实现快速、高增益、低噪声的电子倍增。
用于探测极微弱的光辐射和变化极快的光辐射。
如光子计数器。
2) 易于制取大面积均匀的光敏面，像元密度大，可得到很高的分辨率。
用于较高要求的精密测量，如光谱分析仪，扫描电镜等。
2.将半导体光电发射的物理过程归纳为三步：（1）半导体中的电子吸收入射光子的能量而被激发到高能态（导带）上；（2）这些被激发的电子在向表面运动的过程中因散射而损失掉一部分能量；（3）到达表面的电子克服表面电子亲和势EA 而逸出。
3. 把电子从体内导带底逸出真空能级所需的最低能量称为有效电子亲和势EAeff ，以区别于表面电子亲和势EA 。
4. 如果给半导体的表面作特殊处理，使表面区域能带弯曲，真空能级降低到导带之下，从而使有效的电子亲和势为负值，经过这种特殊处理的阴极称作负电子亲和势光电阴极(NEA)。
NEA 电子传输特性：1）参与发射的电子是导带的未热化的冷电子；2）NEA 阴极中导带的电子逸入真空几乎不需作功。
5. 真空光电管光电管是根据外光电效应原理工作的光电探测器，它把光能转变为电能，属于非成像型的光电器件。
光电倍增管目前普遍采用而且最有效的探测微弱光辐射的器件是光电倍增管，它是光电阴极和二次电子倍增器的结合。
光电倍增管结构主要由四部分组成：光电阴极、电子光学输入系统(光电阴极至第一倍增极的区域)，倍增系统(或称打拿极系统)、阳极(或称收集极)。
光电倍增管工作原理: 光子透过入射窗口入射在光电阴极上，电子受光子激发发射到真空中，光电子通过电场加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增级上，倍增级将发射出比入射电子数目更多的二次电子，入射电子经N 级倍增极倍增后，光电子就放大N 次，最后由阳极收集形成光电流。
光电阴极在结构形式上分为反射型侧窗式和透射型端窗式。
二次电子发射系数： 二次发射系数不仅与倍增极的二次发射材料有关，且与它极间电压VD 有关。
电子倍增系统结构分类： 根据工作原理可分为两类：聚焦型、非聚焦型。
6.光电倍增管的主要特性和参数12I I =δ光电倍增管的频率响应主要受到电子渡越时间散差限制。