光电功能材料与器件复习题

自由载流子的数目及运动状态
25. 因为热释电探测器只能探测变化或调制的热辐射，所以需要使用 斩波器 来调制入射的辐射。 26. 紫外光是波长在 射线之间。 27. 大气对中紫外辐射产生影响的主要因素有：O3 的吸收、O2 的吸收、 瑞利散 射 、溶胶散射和吸收。 热分解反应 进行 28. 有机金属化学气相沉积是一种利用有机金属化合物的 气相外延生长薄膜的 CVD 技术。 29. 特征 X 射线谱的波长只与靶的 30. X 射线的剂量用 X 射线 原子序数 有关，与管电压无关。 引起空气电离 能力来表示。 10nm~400nm 之间的电磁波，介于可见光波与伦琴（X）
22、目前有四种主要类型的光子探测器，光电导、光伏、 MIS 型和肖特基势垒型，右图代表的是（ D ）
（A）光电导（B）光伏（C）MIS型（D）肖特基势垒型
23、 红外焦平面阵列 （IRFPA） 和可见光CCD成像器件有几个主要的差别， 下面不属于的是 （ C ） （A）可见光CCD的探测器和传输器都是用硅材料制作，IRFPA一般用窄禁带半导体材料做 探测器 （B）IRFPA器件工作时须进行低温冷却，可见光CCD成像器件不需要 （C）CCD可见光成像器件电路复杂，IRFPA则简单许多 （D）IRPFA成像的特点是高背景本底和低对比度，可见光CCD相反
29、大气对中紫外辐射产生影响的主要因素有四种，O3的吸收、O2的吸收、瑞利散射、溶胶
散射和吸收，其中（ A ）引起近地面的太阳光谱在波长小于290nm处中断。 （A）O3的吸收（B）O2的吸收（C）瑞利散射（D）溶胶散射和吸收
30、GaN基紫外探测器的结构主要有光电导型和光伏型，其中（ D ） （A）光电导型分PN结型、PIN型，光伏型分肖特基型、MSM型、异质结型 （B）光伏型分PN结型、PIN型，光电导型分肖特基型、MSM型、异质结型 （C）光电导型分PN结型、PIN型、肖特基型、MSM型、异质结型 （D）光伏型分PN结型、PIN型、肖特基型、MSM型、异质结型
MOS（金属-氧化物-半导体）
18. CCD 的电荷转移信道有两种形式，即 表面转移信道
垒型
。 噪声等效温差 。 热效应 。 是
20. 当目标与背景的温差使系统输出的峰值信号电压与噪声均方根电压相等时， 测试图案上目标与背景的温差就是 21. 因吸收辐射能使物体温度升高，从而改变物体性能的现象称为 22. 由于电荷载流子的热激发，电阻内部的 23. 具有自发极化性质的晶体称为 24. 超过 居里温度 随机的，由此构成的电压起伏为电阻的热噪声。 热电晶体（或极化晶体） 。 时，铁电体发生退极化，从极化晶体变为非极性晶体。
10、对于NEA光电阴极，部分被激电子会落到导带底，下列说法正确的为（ B ） （A）有正的EAeff阻止运动（B）表面区建立的电场对电子有指向表面的作用力 （C）被激电子在导带底的平均存在时间比从高能态降到导带底时间短几个数量级 （D）在寿命时间内扩散到表面也不能逸出
11、光电倍增管的各级电子倍增二次电子发射系数为δ，经n级倍增后放大倍数为（ A ） （A）������ = ������ ������ （B）������ = ������������ （C）������ = ������ ������（D）������ = 12、像管的基本结构主要由三部分组成（ C ） （A）光电阴极、电子光学系统和阳极（B）光电阴极、电子光学系统和荧光屏 （C）光电阴极、电子光学系统和靶（D）光电阴极、MCP和荧光屏
31、X射线是由高速带电粒子与物质原子的内层电子相互作用而发出的，其（ C ） （A）波长短，透过能力差（B）光子能量小，透过能力差 （C）波长短，透过能力强（D）光子能量小，透过能力强
32、下列关于半导体材料中费米能级位置的正确的说法是 （B ） （A）P型半导体中，费米能级靠近导带 （B）在热平衡下，PN结两边的半导体具有同一条费米能级 （C）N型半导体中，费米能级靠近价带 （D）在外加电压下，PN结两边的半导体具有同一条费米能级
a
b
c
d A、a-d-b-e-c C、b-a-d-e-c
e B、c-a-d-e-b D 、d-c-a-e-b
19、下列有关BCCD和SCCD的说法正确的为（ C ） （A）BCCD中传递信息的电子是P层中的少子 （B）SCCD中的信息电荷集中在界面处很薄的反型层中 （C）BCCD比SCCD具有高的转移效率 （D）SCCD的转移速度高
17、下列CCD的基础理论错误的是（ B ） （A）金属和半导体之间电压UG ↑ → 表面势VS ↑（B）受主杂质浓度NA ↑ → 表面势VS ↑ （C）氧化层厚度dOX ↑ → 表面势VS ↓（D）自由电荷密度n ↑ → 表面势VS ↓ 18、如下为CCD电荷转移的示意图，那么正确的电荷转移的顺序是（ B ） 。
11. 当具有足够能量的电子轰击物体时，该物体有电子发射出来，这种现象称为 12. 像管中电子光学系统的任务有两个，一是
出现了第三代微光像增强器。 15. 把 N 个亮度信号转变为电信号的方法称为 16. 视像管的结构由光学系统、靶、 电子枪 17. 从结构上讲 CCD 是由许多 移信道。 19. 目前有四种主要类型的光子探测器，即光电导、光伏、MIS 型和 肖特基势 、聚焦、扫描系统等组成。 和体内（或埋沟）转
20、下列关于CCD工作频率说法错误的是（ D ） （A）CCD利用极板下半导体表面势阱的变化来储存和转移电荷 （B）时钟频率过低时会使信息电荷量发生变化而引起失真 （C）时钟频率过高时会减小输出信号幅值，降低信噪比 （D）CCD可工作于热平衡态 21、红外探测器分为致冷型和非致冷型，其中非致冷型（ B ） （A）为光子型红外探测器件（B）为量热性红外探测器件 （C）通过光致激发将光子直接转换成半导体中的自由载流子 （D）灵敏度比致冷型高很多
33、N型半导体的多数载流子是（A ） ： A:电子，B：空穴，C：电子和空穴，D：声子
简答题
1. 以 PN 结为例说明势垒效应产生光伏特效应的原理 2. 外光电效应的两个定律是什么？给出的一个阈值功率代表什么含义 3. 单个电荷耦合器件（MOS）的基本原理和信息传递过程。 4. 为什么说 CCD 是非稳态器件 5. IRFPA 和可见光 CCD 成像器件的差别 6. 光子探测器和热探测器的区别 7. 热释电探测器能否测量恒定的辐射，说明理由 8. 为什么紫外探测器要采用宽禁带半导体材料 9. 什么是连续 X 射线谱和特征 X 射线谱 10. 描述下目前四种常见的 X 射线成像方法
������
������
13、像管之所以能够实现亮度增益，其实质在于（ D ） （A）电子光学透过率高（B）阴极积分灵敏度R大 （C）荧光屏的发光效率η高（D）加速电压U的作用
14、下列不属于第二代微光像增强器优点的是（ D ） （A）质量小、体积小（B）增益连续可调（C）自动防强光（D）噪声小
16、在电视中，一幅图像或扫描光栅宽高比通常为4:3，什么情况下图像质量最好（ B ） （A）水平分辨率：垂直分辨率=4:3（B）水平分辨率等于垂直分辨率 （C）水平分辨率：垂直分辨率=3:4（D）水平分辨率>垂直分辨率
5、光敏电阻和其他半导体光电器件相比，错误的是（ D ）
）
（A）材料吸收光子能量后，出现电子-空穴对，引起电导率变化或电流电压现
（A）光谱响应范围宽（B）工作电流大（C）灵敏度高（D）光电弛豫时间短
6、下列有关结型光电探测器与光电导探测器的说法错误的是（ B ） （A）二者产生光电变换的部位不同（B）光电导型探测器工作时不需外加电压 （C）结型探测器有确定的正负极（D）结型探测器响应速度快、频率响应好
名词解释
1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 光谱电压响应率/光谱电流响应率 本征吸收 内光电效应 外光电效应 光生伏特效应 空间分辨率 扫描 噪声等效温差 MOCVD
填空题
1. 当输出信号电压等于 输出噪声电压均方根 时的探测器的入射辐射功率 晶格 称为最小可探测辐射功率。 2. 对半导体而言，材料吸收光的原因在于光于处在各种状态的电子、 原子 和杂质原子的相互作用。 电子-空穴对 ， 引起电导率变化或电流电压现 有较大 空间 3. 材料吸收光子能量后， 出现 象，称为内光电效应。 4. 光敏电阻器制作在陶瓷基体上，光敏面均做成蛇形，目的是要保证 的受光面积 电荷区 制成的。 7. 光电二极管等结型光电器件的噪声主要是 声。 8. 光电三极管相当于一个基极 — 集电极组成的 的晶体放大管。 9. 光电阴极是根据 外光电效应 制成的光电发射材料。 和阳极组成。 10. 光电倍增管主要由光电阴极、 电子光学输入系统、 倍增系统 二次电子发射 像在像面上。 13. 除暗背景外，像管受到辐照时还要引起一种与入射信号无关的附加背景亮度， 称为 信号感生背景 。 负电子亲和势 光电阴极， 以及先进的 MCP 技术， 扫描 。 电容组成。 14. 配合第二代近贴结构和 。 加速光电子 ，二是使光电子成 光电二极管 加上一个普通 电流散粒噪声 和电阻的热噪 。 5. 当 P 型与 N 型半导体相接触， 电子和空穴相互扩散在接触区附近形成 和耗尽层，结区两边形成内建电场。 光生伏特效应 6. 光电池是直接把光变成电的光电器件，它是利用各种势垒的
选择题
1、下列关于探测率说法错误的是（ （A）D=1/Pmin （C）D=D*（A△f）1/2 C ） （B）D=1/NEP （D）D越大，器件的探测性能越好
2、半导体对光有多种吸收机制，其中最主要的吸收是（ B ） （A）杂质吸收（B）本征吸收（C）自由载流子吸收（D）激子吸收 3、下列说法错误的是（ 象，称为内光电效应。 （B）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，称为光电导效应。 （C）光照射物质时，入射光子能量足够大，与物质的电子相互作用，使电子 逸出物质表面，称为外光电效应。 （D）两种半导体材料或金属/半导体接触形成势垒，当外界光照时，激发光生 载流子，注入到势垒附近，形成光生电压，称为光生伏特效应。