光电探测器响应速度和反应带宽介绍

响应速度可以用光生载流子的渡越时间表示，载流子的渡越时间外在的频率响应的表现就是探测器的带宽。光生载流子的渡越时间在光生电流变化中表现为两部分：上升时间和下降时间。通常取上升时间和下降时间中的较大者衡量探测器的响应速度。决定探测器响应速度的因素主要有：

⑴、耗尽区载流子渡越时间；

⑵耗尽区外载流子扩散时间；

⑶光电二极管耗尽区电容：越大，响应速度就越慢。

光电探测器的工作原理

光电探测器的基本工作机理包括三个过程：

(1)光生载流子在光照下产生;

(2)载流子扩散或漂移形成电流;

(3)光电流在放大电路中放大并转换为电压信号。当探测器表面有光照射时，如果材料禁带宽度小于入射光光子的能量Eglt;hv，则价带电子可以跃迁到导带形成光电流。

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光电探测器的发展历史

起初用来探测可见光辐射和红外辐射的光电探测器是热探测器。其中，光电探测器，热电偶早在1826年就已发明出来。1880年又发明了金属薄膜测辐射计。1947年制成了金属氧化物热敏电阻测辐射热计。1947年又发明了气动探测器。经过多年的改进和发展，这些光电探测器日趋完善，性能也有了较大的改进和提高。

从20世纪50年代的时候开始人们对热释电探测器进行了一系列研究工作，光电探测器价格，发现它具有许多独特的优点，一度使这个领域研究很活跃。但是，光电探测器哪家好，与光子探测器相比，这些光电探测器的探测率仍较低，时间常数也较大。

应用广泛的光子探测器，除了发展较早、技术上也较成熟、响应波长从紫光到近红外的光电倍增管以外，硅和锗材料制作的光电二极管、铅锡、Ⅲ～Ⅴ族化合物、锗掺杂等光电探测器，目前均已达到相当成熟的阶段，主要性能已接近理论极限。

1970年以后又出现了一种利用光子牵引效应制成的光子牵引探测器。其主要用于CO2激光的探测。八十年代中期，出现了利用掺杂的GaAs/AlGaAs材料、基于导带跃迁的新型光探测器——量子阱探测器。这种器件工作于8～12μm波段，工作温度为77K。

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