光电检测技术知识点

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光电技术期末总结

光电技术期末总结

光电技术期末总结光电技术,顾名思义是通过光和电的相互作用来实现各种功能的技术。

光电技术广泛应用于通信、显示、能源、生物医学等领域,已经成为了现代社会发展不可或缺的一部分。

本文将对光电技术的原理、应用以及未来发展进行总结。

一、光电技术的原理光电技术实质上是光和电的相互转换。

光是一种电磁波,它具有波粒二象性,既可以看作是由粒子组成的光子流,也可以看作是由电场和磁场构成的电磁波。

而电则是由电子流组成的电流。

光电技术的核心在于通过材料的光电效应或半导体的光电效应将光能转化为电能,或者将电能转化为光能。

光电技术的原理有多种,其中最常见的是光电效应。

光电效应指的是当光照射到金属或半导体表面时,光子与物质相互作用产生电子的现象。

根据光电效应的不同,可以将光电技术分为光电导技术、光电堆技术和光电传感技术等。

二、光电技术的应用光电技术在各个领域都有广泛的应用。

以下将对光电技术在通信、显示、能源和生物医学四个领域中的应用进行简要介绍。

1. 光电技术在通信领域的应用光电技术在通信领域的应用主要体现在光纤通信中。

光纤通信采用光的传输方式,具有大带宽、低损耗、长传输距离等优势,广泛应用于互联网、电视、电话等领域。

光纤通信是将光信号转换为电信号再进行传输和处理的过程,其中光电转换器件起到了至关重要的作用。

2. 光电技术在显示领域的应用光电技术在显示领域的应用主要体现在液晶显示器和有机发光二极管(OLED)显示器中。

液晶显示器通过光电效应将电信号转化为光信号,实现图像的显示。

OLED显示器则是利用有机材料的电致发光特性将电信号转化为光信号,具有极高的色彩还原度和对比度,逐渐替代了液晶显示器成为主流的显示技术。

3. 光电技术在能源领域的应用光电技术在能源领域的应用主要体现在太阳能的利用上。

利用光电效应,太阳能可以转化为电能。

光电技术通过太阳能电池板将光能转化为电能,用于供电等用途。

太阳能电池板具有高效、可再生、环保等优势,是未来可持续能源的重要组成部分。

高中光电门知识点总结

高中光电门知识点总结

高中光电门知识点总结一、光电效应的基本原理光电效应是指当金属或半导体等物质受到光的照射后,产生电子的现象。

光电效应的基本原理是光子与物质相互作用,将能量传递给物质中的电子,使其获得足够的能量从而逸出金属或半导体表面,形成电流。

光电效应的发生需要满足一定的条件,主要包括光子能量大于电子逸出功、光子的频率大于临界频率等。

二、光电效应的主要特点1. 具有波粒二象性:光子既具有波动性又具有粒子性,能够实现与物质的相互作用。

2. 具有能量量子化:光电效应的能量是离散的,取决于光子的能量大小,能够准确定位电子的逸出能量。

3. 具有瞬时性:光电效应发生的过程极为迅速,电子被激发后立即逸出金属表面形成电流。

4. 光电子的动能与光子能量呈正比:光电子的动能与光子的能量成正比关系,这一特点是通过实验观测得到的。

三、光电效应与光电倍增管光电效应不仅是一种基础的物理现象,还在现代技术中得到了广泛的应用。

光电效应广泛应用于光电器件中,其中最具代表性的应用之一就是光电倍增管。

光电倍增管是一种光电转换器件,主要用于检测低强度光信号并放大信号强度。

光电倍增管的工作原理是基于光电效应,当光子照射到光阴极上时,能够激发光电子的产生,进而引发电子的法拉德放大效应,最终得到放大的电子信号。

四、光电效应在太阳能电池中的应用太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的器件,它利用光电效应的原理将太阳光转化为电能。

太阳能电池的工作原理是当光子照射到半导体材料表面时,光子能量被传递给半导体中的电子,使其跃迁到导带中,从而形成电子-空穴对并形成电流。

光电效应在太阳能电池中得到了充分的应用,使得太阳能电池成为了清洁能源领域里一种重要的能源转换设备,对于缓解能源危机和改善环境污染具有重要的意义。

五、光电效应在信息存储中的应用光电效应还在信息存储领域得到了广泛的应用。

例如,在光盘和DVD光盘等存储介质中,光电效应被用来实现信息的读写。

在这些存储介质中,信息被编码为微小的凸起或凹陷,当激光照射到这些区域时,能够引发相应的光电效应,从而实现信息的读写。

实验一光电探测原理实验

实验一光电探测原理实验

福建师范大学物理与光电信息科技学院光电检测技术实验-实验一1 实验一光电探测原理实验一、内容简介光电探测原理实验箱,是本公司为适合光电子、信息工程、物理等专业教学内容的需要,最新推出的光电类教学实验装置。

本实验箱从了解和熟悉光电二极管和光电池的角度出发,讨论关于光电二极管和光电池的主要技术问题,主要知识点包括:光照度及其测量基本知识;光电池的结构、工作原理和光照特性及其应用;光电二极管的结构、工作原理和光照特性及其应用等。

本实验系统注重理论与实践的紧密结合,突出实用性,可作为光测控技术、光电子技术、光电子仪器仪表及精密仪器等专业本科生和研究生课堂实验与研究。

二、实验箱说明实验箱配备有0~12V 可调的直流电压源,可为光电二极管提供可以调节的偏置电压。

本实验箱还配有照度计、电压表和电流表,各表头显示单元和各种调节单元都放在面板上,而光源、照度计探头、硅光电池和硅光电二极管等不需要经常移动的器件都在实验箱里面固定,所有引出线都通过连线连接到面板上,学生做实验时只需要简单连线即可,连线、调节、观察和记录都很方便。

实验箱还配备10K 粗调电位器RP1和47K 多圈精密细调电位器RP2,可供学生配合其它元件自己动手搭建实验之用,提高学生动手动脑能力。

面板操作示意图:实验(一)光照度测试一、实验目的1、了解光照度基本知识;2、了解光照度测量基本原理;3、学会光照度的测量方法。

二、实验内容对光照度进行测量,观察现象。

三、预备知识1、光照度基本知识光照度是光度计量的主要参数之一,而光度计量是光学计量最基本的部分。

光度量是限于人眼能够见到的一部分辐射量,是通过人眼的视觉效果去衡量的,人眼的视觉效果对各种波长是不同的,通常用V(λ)表示,定义为人眼视觉函数或光谱光视效率。

因此,光照度不是一个纯粹的物理量,而是一个与人眼视觉有关的生理、心理物理量。

光照度是单位面积上接收的光通量,因而可以导出:由一个发光强度I的点光源,在相距L 处的平面上产生的光照度与这个光源的发光强度成正比,与距离的平方成反比,即:2EI/L式中:E——光照度,单位为Lx;I——光源发光强度,单位为cd;L——距离,单位为m。

光电师的知识点总结

光电师的知识点总结

光电师的知识点总结第一部分:光电基础知识1. 光电效应光电效应指的是当金属或半导体受到光照射时,会产生电子的排出现象。

这是光电师工作中非常重要的基础知识。

光电效应分为外光电效应和内光电效应。

2. 光电元件光电元件是光电师研究和应用的基础。

常见的光电元件主要包括光敏电阻、光电二极管、光电晶体管等。

3. 光的波粒二象性光具有波粒二象性,既可以表现为波动,也可以表现为粒子。

光电师需要深入了解这一性质,以便更好地理解光电效应和光电元件的工作原理。

4. 光电信号的生成和传输光电师需要了解光电信号的生成和传输机制,包括光信号的接收、放大、转换和传输等方面的知识。

第二部分:光电测量技术1. 光电测量系统光电测量系统是光电师工作中常用的设备,主要包括光电传感器、光谱仪、光电倍增管、光电二极管等。

2. 光电检测原理与方法光电师需要掌握各种光电检测原理与方法,包括光电传感、光谱分析、光电放大、光电转换等。

3. 光电测量技术的应用光电测量技术在工业控制、环境监测、医学诊断等领域有广泛的应用,光电师需要了解这些应用领域的特点和需求,以便更好地开展工作。

第三部分:光电器件与应用1. 光电器件的分类和特性光电器件包括光敏电阻、光电二极管、光电晶体管、光电倍增管等,光电师需要深入了解这些器件的分类、特性和工作原理。

2. 光电器件的应用光电器件在光通信、光学成像、光谱分析、光电传感等方面有广泛的应用,光电师需要了解这些应用领域的需求和技术要求。

3. 光电器件的研发和制造光电师需要了解光电器件的研发和制造流程,包括光电器件的设计、加工、测试和封装等方面的知识。

第四部分:光电系统集成与优化1. 光电系统集成技术光电系统集成技术是光电师工作中非常重要的技术,需要深入了解光电器件的选择、配置、连接、控制等方面的知识。

2. 光电系统优化技术光电系统优化技术是光电师工作中必不可少的技术,需要了解光电系统的性能、效率、稳定性等方面的优化方法。

《光电检测技术》教学大纲.doc

《光电检测技术》教学大纲.doc

课程编号:ME3321286 课稈名称:光电检测技术学分/学时:2/32+实验适用专业:测控技术与仪器专业《光电检测技术》教学大纲英文名称:Optic-electronic detection technology课稈性质:选修课,建议开设学期:6先修课程:大学物理、电路、传感器、电了测量、电了测量技术、传感器与信号调理开课单位:机电工稈学院测控与仪器系一、课程的教学目标与任务木课稈是测控专业学生的一门技术基础课。

光电技术是将传统的光学技术与现代微电了技术、计算机技术紧密结合在一起的一门高新技术,它已渗透到许多科学领域,并得到迅猛的发展。

光电技术是一门综合性的学科,是现代科学的重要组成部分。

由它产生的一门重要技术:光电检测技术是现代测量技术屮的一个重要组成部分。

特别是近年来,各种新型光电探测器件的出现,要求学测控专业的人才必须掌握这门课程。

二、课程具体内容及基本要求(一)光电信息技术(3学时)1.基木要求:了解信息与光电信息技术,光电信息技术与光电检测技术的关系,典型的光电测试系统,以及光电测试技术的发展及其特点。

强调:“重要的不是获取知识,而是发展思维能力”。

(二)光电检测技术基础(4学时)1.基本要求:掌握光度学的基本物理量和基木定律,光辐射在空气屮传播的基本概念; 了解和掌握光源的基木参数;了解光电系统中的常用光源:热辐射光源、气体放电光源、半导体发光器件及激光光源等的原理、特性及其对光电检测的影响。

2.重点和难点重点:光度学中各物理量的基木概念和基木定律。

难点:如何根据光电检测的实际要求,合理选用适当的光源。

(三)光电检测器件(6学时)1.基木要求:了解光电管;光电倍增管;光敏电阻;光敏二极管;光敏三极管;光电耦合器;光电池;位敏传感器;热释电;热电偶;光栅尺;光电编码器等光电传感器。

2.重点和难点重点光电探测器是光电探测系统的硬件支撑难点原理(四)光电探测系统的信噪比(4学时)1.基木要求:了解光电测试系统的精度与信噪比的关系,噪声的来源与分类,噪声的抑制。

光电知识点总结

光电知识点总结

光电知识点总结光电技术是一门涉及光和电的交叉学科,主要研究光和电能量之间的相互转换和作用规律。

光电技术涉及到光电器件的设计、制造和应用,涵盖了光电转换、光电检测、光电调制等方面的内容。

光电技术已经成为现代科技发展的重要领域,在通讯、医疗、能源、环境等领域都有着广泛的应用。

一、光电效应1. 光电效应概述光电效应是指材料受到光照射后,发生电子的发射、传输或者输运现象的过程。

光电效应包括外光电效应和内光电效应两种。

外光电效应是指光照射在材料表面,引起材料表面电子的发射,产生光电流现象;内光电效应是指光照射在材料内部,通过光生载流子(电子-空穴对)的发生,从而产生光电流。

2. 外光电效应外光电效应是指光照射在金属或半导体表面时,引起金属或半导体表面电子的发射,产生光电流现象。

外光电效应是实现光电转换的关键过程,应用广泛。

3. 内光电效应内光电效应是指在光照射下,材料内部的电子-空穴对的产生和输运过程。

内光电效应是光电器件的工作原理,包括光电二极管、太阳能电池等。

二、光电器件1. 光电二极管光电二极管是一种能够将光信号转化为电信号的光电转换器件。

光电二极管分为光电探测二极管和光发射二极管两种。

光电探测二极管是将光信号转化为电信号的光电器件,主要应用于光通信、光电传感等领域。

光发射二极管是将电信号转化为光信号的光电器件,主要应用于光通信、显示屏等领域。

2. 光电场效应器件光电场效应器件是一种基于光电效应的半导体器件,主要包括光电场效应晶体管、光电场效应器件。

光电场效应器件主要应用于光电调制、光电开关等领域。

3. 太阳能电池太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的光电转换器件,是目前能源领域的热门技术之一。

太阳能电池主要包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池等。

4. 光电晶体管光电晶体管是一种能够实现光电转换的半导体器件,是现代光电器件中最重要的一种。

光电晶体管主要应用于光电检测、光电调制、光电放大等领域。

光电专业必学知识点总结

光电专业必学知识点总结

光电专业必学知识点总结第一,光电基础知识:光电技术是用光来传输、处理信息,其基础知识包括光波特性、光学成像、光的干涉和衍射等。

在这部分的学习中,学生需要了解光的波粒二象性、光的传播特性、光的相互作用等基本概念,同时还需要学习光的成像原理、光的干涉和衍射现象等内容。

第二,光电器件与器件制造技术:光电器件是光电技术的核心部分,它包括光电二极管、光电晶体管、光电探测器等。

在这部分的学习中,学生需要了解不同光电器件的结构和工作原理,以及光电器件的性能参数和制造工艺。

此外,还需要学习光电器件的测试方法和应用技术。

第三,光电传感技术:光电传感技术是一种重要的感知技术,它包括光电传感器的种类、工作原理、应用领域以及实际应用案例等内容。

在这部分的学习中,学生需要了解各种光电传感器的结构和特点,以及光电传感技术在工业自动化、环境监测、智能交通等方面的应用。

第四,光电测量与控制技术:光电测量与控制技术是一种重要的检测和控制技术,它包括光电仪器的种类、工作原理、精度和分辨率等。

在这部分的学习中,学生需要了解光电仪器的设计和校准原理,以及光电测量与控制技术在精密测量、自动化控制、医学影像等方面的应用。

第五,光电信息处理技术:光电信息处理技术是一种重要的信息处理技术,它包括光电数字转换技术、光电信号处理技术、光电成像技术等。

在这部分的学习中,学生需要了解光电信息处理技术的基本原理、算法和硬件实现,以及光电信息处理技术在通信、图像处理、光纤传感等方面的应用。

第六,光电系统集成技术:光电系统集成技术是一种重要的系统集成技术,它包括光电器件的组装、调试和测试技术,以及光电系统的设计和优化方法。

在这部分的学习中,学生需要了解光电系统集成技术的基本原理和技术,以及光电系统集成技术在通信网、光学仪器等领域的应用及发展趋势。

以上是光电专业的一些必学知识点总结,其中所涉及到的内容十分庞杂,学生需要在学习光电专业的过程中注重理论知识与实践技能的结合,不断提升自己的动手能力和创新能力,为今后在光电领域的发展和应用做好充分的准备。

光电科普知识点总结

光电科普知识点总结

光电科普知识点总结光电科学是一门研究光与电之间相互转换关系的交叉学科,它涉及了光电子学、光电检测、光电通信、光电显示等领域。

光电科学的发展使得人类对光的理解更加深入,也推动了光电技术的不断创新。

在这篇文章中,我们将对光电科学的一些基本知识进行总结和介绍,希望能够帮助读者更好地了解这门学科。

1. 光电效应光电效应是指物质受到光照射后产生电子的现象。

这一现象最早由爱因斯坦在1905年提出,并为他赢得了诺贝尔奖。

光电效应是量子理论的一个重要实验验证,通过光的能量被原子吸收,激发出电子,使得电子从金属表面或半导体的导带跃迁到自由电子状态,从而产生电流。

光电效应对于电子生产的机制和光的波粒二象性的理解都有重要作用。

2. 光电子学光电子学是研究光与电子之间相互作用的学科。

它包括光电子材料的研究、光电子器件的设计与制造、光电子技术在通信、能源、信息等领域的应用等内容。

光电子学的发展促进了光电子器件的不断改进与突破,如光电二极管、光伏电池等,对现代科技发展具有重要意义。

3. 光电检测光电检测是利用光电传感技术对物体进行探测与分析的技术。

通过光电检测技术,可以对物体的形状、颜色、表面质地、位置等进行精确的检测与测量。

光电检测技术在工业生产、医疗诊断、环境监测等领域有着广泛的应用。

4. 光电通信光电通信是利用光信号传输信息的通信技术。

它主要包括激光通信、光纤通信、光电路的设计与应用等内容。

光电通信技术具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点,已经成为现代通信技术的主要发展方向之一。

5. 光电显示光电显示是利用光电效应技术设计制造的显示设备。

它主要包括LED显示屏、液晶显示屏、OLED显示屏等内容。

光电显示技术有着高亮度、高对比度、低功耗等优点,已经成为现代显示技术的主要应用形式。

6. 光电传感器光电传感器是一种利用光电效应原理制造的传感器。

它可以通过光信号来检测物体的位置、形状、颜色等信息,并将这些信息转换为电信号输出。

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1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应,内光电效应包括(光电导)和(光生伏特效应)。

2、真空光电器件是一种基于(外光电)效应的器件,它包括(光电管)和(光电倍增管)。

结构特点是有一个真空管,其他元件都放在真空管中3、光电导器件是基于半导体材料的(光电导)效应制成的,最典型的光电导器件是(光敏电阻)。

4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为(光电导),在零偏置条件下的工作模式为(光生伏特模式)。

5、变象管是一种能把各种(不可见)辐射图像转换成为可见光图像的真空光电成像器件。

6、固体成像器件(CCD)主要有两大类,一类是电荷耦合器件(CCD),另一类是(SSPD)。

CCD电荷转移通道主要有:一是SCCD(表面沟道电荷耦合器件)是电荷包存储在半导体与绝缘体之间的界面,并沿界面传输;二是BCCD称为体内沟道或埋沟道电荷耦合器件,电荷包存储在离半导体表面一定深度的体内,并沿着半导体内一定方向传输7、光电技术室(光子技术)和(电子技术)相结合而形成的一门技术。

8、场致发光有(粉末、薄膜和结型三种形态。

9、常用的光电阴极有正电子亲合势光电阴极(PEA)和负电子亲合势光电阴极(NEA),正电子亲和势材料光电阴极有哪些(Ag-O-Cs,单碱锑化物,多碱锑化物)。

10、根据衬底材料的不同,硅光电二极管可分为(2DU)型和(2CU)型两种。

11、像增强器是一种能把微弱图像增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件,因此也称为(微光管)。

12、光导纤维简称光纤,光纤有(纤芯)、(包层)及(外套)组成。

13、光源按光波在时间,空间上的相位特征可分为(相干)和(非相干)光源。

14、光纤的色散有材料色散、(波导色散)和(多模色散)。

15、光纤面板按传像性能分为(普通OFP)、(变放大率的锥形OFP)和(传递倒像的扭像器)。

16、光纤的数值孔径表达式为,它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的(集光)能力,决定了能被传播的光束的半孔径角17、真空光电器件是基于(外光电)效应的光电探测器,他的结构特点是有一个(真空管),其他元件都置于(真空管)。

18、根据衬底材料的不同,硅光电电池可分为2DR(以P型硅作基底)型和(2CR)型两种。

19、根据衬底材料的不同,硅光点二、三级管可分为2CU和2DU、3CU和3DU20、为了从数量上描述人眼对各种波长辐射能的相对敏感度,引入视见函数V(f), 视见函数有(明视见函数)和(暗视见函数)。

21、PMT由哪几部分组成?入射窗口D、光子阴极、电子光学系统、电子倍增系统和光电阳极。

22、电子光学系统的作用是:(1)是光阳极发射的光电子尽可能全部汇聚到第一倍增级上,而将其他部的杂散热电子散射掉,提高信噪比。

(2)使阴极面上各处发射的光电子在电子学系统的中渡越时间尽可能相等23、P MT的工作原理1.光子透过入射窗口入射在光电阴极K上2.光电阴极K受光照激发,表面发射光电子3.光电子被电子光学系统加速和聚焦后入射到第一倍增极D1上,将发射出比入射电子数更多的二次电子。

入射电子经N级倍增后,光电子数就放大N次. 4.经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来,形成阳极光电流Ip,在负载RL上产生信号电压0。

22、PMT的倍增极结构有几种形式个有什么特点?(1)鼠笼式:特点结构紧凑,时间响应快。

(2)盒栅式:特点光电子收集率高,均匀性和稳定性较好,但时间响应稍慢些。

(4)百叶窗式,特点:管子均匀性好,输出电流大并且稳定,响应时间较慢。

(5)近贴栅网式,特点:极好的均匀性和脉冲线性,抗磁场影响能力强。

(6)微通道板式,特点:响应速度快,抗磁场干扰能力强,线性好23、什么是二次电子?并说明二次电子发射过程的三个阶段是什么?光电子发射过程的三步骤?答:当具有足够动能的电子轰击倍增极材料时,倍增极表面将发射新的电子。

称入射的电子为一次电子,从倍增极表面发射的电子为二次电子。

二次电子发射3阶段:(1)材料吸收一次电子的能量,激发体内电子到高能态,这些受激电子称为内二次电子。

(2)内二次电子中初速指向表面的那部分像表面运动。

(3)到达界面的内二次电子能量大于表面垒的电子发射到真空中成为二次电子。

光电子发射过程的三步骤:(1) 物体吸收光子后体内的电子被激发到高能态;(2) 被激发电子向表面运动,在运动中因碰撞损失部分能量;(3) 克服表面势垒逸出金属表面。

24、简述Si-PIN光电二极管的结构特点,并说明Si-PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好?p6925、简述常用像增强器的类型?并指出什么是第一、第二和第三代像增强器,第四代像增强器在在第三代基础上突破的两个技术是什么?p130答:1)类型:级联式像增强器、第2代像增强器(微通道板像增强器)、第3代像增强器、X射线像增强器。

2)级联式像增强器由几个分立的单极变像管组合成属于第一代像增强器;微通道板像增强器属于第三代像增强器;第二代像增强其的微通道板结构配以负电子亲和势光电阴极构成第三代像增强器。

3)突破技术:一是管子采用新材料制成的寿命高、高增益、低噪声的无膜MCD;二是NEA光电阴极采用的自动控制门电流,有利于减小强光下达到MCD的电子流,以降低强光下图像模糊效应。

26、什么是光电子技术?光电子技术以什么为特征?光电子技术是:光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术。

主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术。

以光源激光化、传输光纤化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征:是一门新兴的综合性交叉学科。

27、光源的光谱功率分为哪几种情况?画出每种情况对应的分布图?分为:线状光谱(有若干条明显分割的西线组成)、带状光谱(由一些分开的谱带组成,没个谱袋中包含许多连续谱线)、连续光谱(光源发出的谱线连成一片)、混合光谱(前三种谱线混合而成)28、荧光屏表面蒸镀铝膜的作用是:引走荧光屏上积累的电荷,同时避免光反馈,增加发射光的输出。

29、从传输模式角度考虑,光纤分为:多模光纤和单模光纤。

根据折射率变化规律分为阶跃型和梯度型31、什么是负电子亲和势光电阴极?具有哪些优点?NEA是指:将半导体表面做处理是表面区域能弯曲,真空能级降到导带之下,从而使有效地电子亲和势能变为负值。

优点:1)量子率高;2)光谱响应率均匀,且光谱响应延伸到红外。

3)热电子发射小;4)光子的能量集中32、什么是‘胖0’电荷?什么是‘胖0’工作模式?引入‘胖0’电荷的优缺点?“胖0”电荷的引入:降低了势阱的深度;减小了信号电荷的最大存储量;降低了CCD的动态范围;增大了器件的转移噪声。

P15836、CCD有哪几部分组成,并说明每部分的作用?为什么说CCD是非稳态器件?CCD能否工作,其电极间距为?p1471)电耦合器件组成:信号输入部分、电荷转移部分、信号输出部分。

信号输入部分作用:将信号电荷引入到CCD的第一个转移栅下的势阱中;电荷转移部分作用:将重复频率相同、波形相同并且彼此间有固定相位关系的多相时钟脉冲分组依次加到CCD转移部分的电极上,是电极按一定规律变化,从而在半导体表面形成一系列分布不对承德陷阱;信号输出部分作用:讲CCD最后一个转移栅下势阱中的信号电荷引出2)CCD是利用在电极下SiO2-半导体界面形成的深耗尽层进行工作的,所以属于非稳态器件3)CCD能否成功工作首先取决于金属电极排列,需找金属栅极间的最佳间隙宽度,一般小于3um37、对于CCD来说电荷注入方式有电注入和光注入,什么是电注入?什么是光注入?p147,148电注入:主要由输入二极管Id和输入栅Ig组成。

可以将信号电压转换为势阱中等效电荷,即给输入栅施加适应的电压,在其下面道题表面形成一个耗尽层。

在滤波、延迟线和存储器应用情况下用电注入。

光注入:摄像器件采取的唯一注入方法。

(P148)光注入过程如下:摄像时光照射到光敏面上,光子被敏元吸收产生电子一空穴对,多数载流子进入耗尽区以外的的衬底,然后通过接地消失,少数载流子便被收集到势阱中成为信号电荷。

当输入栅开启后,第一个转移栅上加以时钟电压时,这些代表光信号的少数载流子就会进入到转移栅的势阱中,完成注入过程。

38、画出ZnCdTe靶的结构图,并说明每层的作用?p138第1层:ZnSe层属于N型半导体,厚50~100nm;无光电效应,其作用是增强对短波光的吸收,提高整个可见光区的灵敏度。

另外它也阻止光生空穴向成象面一边扩散,有提高灵敏度,减小暗电流的作用;第2层:碲化锌和碲化镉的固溶体(ZnxCd1-xTe),属于P型半导体,厚3~5μm;光电效应主要发生在该层,x值的大小对灵敏度、暗电流和光谱特性都有较大的影响,x值小,灵敏度高,体内暗电流增大,光谱特性的峰值波长向长波方面移动;第3层:无定形三硫化二锑Sb2S3,厚100nm;其作用是减小扫描电子束的电子注入效应,减小暗电流和惰性第1层与第2层之间形成异质结;第2层与第3层之间不形成结。

39、画出CdSe靶的结构图,并说明每层的作用?p138第1层:沉积在玻璃板上的透明的导电层SnO2,作信号电极,属N+;第2层:是N型CdSe层,它与N+型层SnO2构成对空穴的阻挡层;CdSe层是异质结CdSe靶的基体,厚2微米;是完成光电转换的光敏层,其禁带宽度为1.7eV,具有良好的光电导特性;第3层:亚硒酸镉(CdSeO3)层是由CdSe 氧化而成,是一层绝缘体,有利于降低暗电流,但不影响光电灵敏度;第4层:As2S3层是靶的扫描面,是在高空状态下气湘沉积而成,呈玻璃态,厚0.2微米;是一个高阻层,禁带宽度为2.3eV,具有很高的电阻率。

其作用是防止电子进入靶内,形成对电子的阻挡层,并且承担电荷的积累和储存。

40、什么是MCP?简述微通道板(MCP)的工作原理?p130微通道板是由成千上万根直径为15~40μm、长度为0.6~1.6mm的微通道排成的二维列阵,简称MCP。

微通道板(MCP)的工作原理:微通道是一根根的玻璃管,内壁镀有高阻值二次发射材料,具有电阻梯度,施加高电压后,内壁出现电位梯度,光电阴极发出的一次电子轰击微通道的一端,发射出的二次电子因电场加速轰击另一端,再发射二次电子,连续发射二次可得约10的四次方的增益。

41、什么是微通道板(MCP)的自饱和效应?二代像增强器利用该效应解决了什么问题?p130在近聚焦式的MCP位增益中,光电阴极和第一微通道板的间距约为0.3mm,级间电压为150V,第二微通道板和阴极的间距为1.5mm,级间电压为300V,外加偏置电压的变化只改变微通道板上的电压,可以调节总增益第二代像增强器利用它代替电子光学系统,实现电子图像的增强。

在第二代增强器中光电阴极的光电在电场作用下,进入微通道板输入端,经MCP电子倍增加速后达到荧光屏上,输出光学图像。

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