光电探测器

光电导器件：利用具有光电导效应的半导体材料做成的光电探测器称为光电导器件，通常叫做光敏电阻。在可见光波段和大气透过的几个窗口，即近红外、中红外和远红外波段，都有适用的光敏电阻。光敏电阻被广泛地用于光电自动探测系统、光电跟踪系统、制导、红外光谱系统等。CdS和硒化镉CdSe光敏电阻是可见光波段用得的两种光敏电阻；硫化铅PbS光敏电阻是工作于大气个红外透过窗口的主要光敏电阻，室温工作的PbS光敏电阻响应波长范围1.0～3.5微米，峰值响应波长2.4 微米左右；锑化铟InSb光敏电阻主要用于探测大气第二个红外透过窗口，其响应波长3～5μm；探测器的暗电流与噪声是分不开的，通常光电探测器的噪声主要分为暗电流噪声、散粒噪声和热噪声：a暗电流噪声：对于一个光电探测器来讲，可接收的较小光功率是由探测器的暗电流决定的，所以减小探测器的暗电流能提高光接收机的灵敏度。碲镉器件的光谱响应在8～14 微米，其峰值波长为10.6微米，与CO2激光器的激光波长相匹配，用于探测大气第三个窗口（8～14微米）。

暗电流和噪声

光电流指在入射光照射下光电探测器所产生的光生电流，暗电流可以定义为没有光入射的情况下探测器存在的漏电流。其大小影响着光接收机的灵敏度大小，是探测器的主要指标之一。暗电流主要包括以下几种：

①耗尽区中边界的少子扩散电流;

②载流子的产生-复合电流，通过在加工中消除硅材料的晶格缺陷，可以有效减小载流子的产生-复合电流，通常对于高纯度的单晶硅产生-复合电流可以降低到2*1011A/nm2 以下;

③表面泄漏电流，在制造工艺结束时，对芯片表面进行钝化处理，可以将表面漏电流降低到 1011A/nm2量级。当然，暗电流也受探测器工作温度和偏置电压的影响。探测器的暗电流与噪声是分不开的，通常光电探测器的噪声主要分为暗电流噪声、散粒噪声和热噪声：a暗电流噪声：对于一个光电探测器来讲，可接收的较小光功率是由探测器的暗电流决定的，所以减小探测器的暗电流能提高光接收机的灵敏度;b散粒噪声：当探测器接收入射光时，散粒噪声就产生于光子的产生-复合过程中。由于光生载流子的数量变化规律服从泊松统计分部，所以光生载流子的产生过程存在散粒噪声;c热噪声：由于导体中电子的随机运动会产生导体两端电压的波动，因此就会产生热噪声。光电探测器的电路模型中包含的电阻为其热噪声的主要来源。光电探测器原理简介光电探测器是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。

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，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。2、非成像器件所有除成像器件以外的光电探测器件均可称为非成像器件，各种热探测器和大部分光子探测器均属于这一类。

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，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，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。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。

光电探测器的行情

随着现代化的发展，光电子已经成为我们生活中不可缺少的一部分，导致光电传感器行业发展迅速，中国传感器的市场近几年一直持续增长，截至2017年上半年，国内传感器共分10大类、24小类、6000多个品种。在2016年底，其工业总产值达到51亿元。我国光电传感器将保持高速增长趋势，预测未来几年，以年平均复合增长率30%计算，到2022年，我国光电传感器行业的市场规模将达到208亿元。光电池是固体光电器件中具有光敏面积的器件，它除用做探测器件外，还可作太阳能变换器。

目前我国处于工业产业结构升级的重要发展阶段，未来工业制造业将逐渐向高处发展，这使得传感器等自动化相关产品迎来良好的发展机会。光电传感器作为基础也是应用为广泛的传感器，也同样迎来了光辉的未来。光电传感器在食品饮料生产线、包装机械、机床、电子半导体、立体仓库、安检设施等多个领域都有广泛的应用。时代在进步，社会在发展，光电子已经变***们生活中不可缺少的一部分，近年来光电传感器的发展也十分迅速。现将光电探测器件的应用选择要点归纳如下：光电探测器必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上相匹配。