1、光電技術(shù) A卷參考答案一、 名詞解釋1. 坎德拉(Candela,cd)：發(fā)光頻率為540×10Hz的單色輻射，在給定方向上的輻射強(qiáng)度為1/683Wsr-1時，在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度為1cd。2. 外光電效應(yīng)：當(dāng)光照射某種物質(zhì)時，若入射的光子能量hv足夠大，它和物質(zhì)中的電子相互作用，致使電子逸出物質(zhì)表面，這種現(xiàn)象稱為光電發(fā)射效應(yīng)，又稱外光電效應(yīng)。3. 量子效率：一定波長的光子入射到光電陰極時，該陰極所發(fā)射的光電子數(shù)與入射的光子數(shù)之比值。4. 象增強(qiáng)管：把微弱的輻射圖像增強(qiáng)到可使人直接觀察的真空光電成像器件。5. 本征光電導(dǎo)效應(yīng)：本征半導(dǎo)體價帶中的電子吸收光子能量躍入導(dǎo)帶，產(chǎn)生本征吸收，

2、導(dǎo)帶中產(chǎn)生光生自由電子，價帶中產(chǎn)生光生自由空穴，使得材料的電導(dǎo)率發(fā)生變化的現(xiàn)象。二、 填空題1. 信息載荷于光源的方式 信息載荷于透明體的方式、信息載荷于反射光的方式、信息載荷于遮擋光的方式、信息載荷于光學(xué)量化器的方式和光通信方式的信息變換。2. 光入射窗、光電陰極、電子光學(xué)系統(tǒng)、倍增極和陽極。3. PN結(jié)注入發(fā)光，異質(zhì)結(jié)注入發(fā)光。4.5.三、根據(jù)圖示為恒流偏置電路，流過穩(wěn)壓管的電流 滿足穩(wěn)壓管的工作條件(1) 當(dāng)4V時，由得輸出電壓為6伏時電阻6K，輸出電壓為9伏時電阻3K，故=1；輸出電壓為8V時，光敏電阻的阻值為=4K，帶入，解得E=60lx（2）與上面（1）中類似，求出照度E=34lx

3、(3) 電路的電壓靈敏度光電效應(yīng)四、(1) 光電池的等效電路圖等效微變電路ipRsRLRshCf(2) 流過負(fù)載電阻的電流方程短路電流的表達(dá)式開路電壓的表達(dá)式 (3) 電流方向如圖所示五、當(dāng)光照射pn結(jié)，只要人射光子能量大于材料禁帶寬度，就會在結(jié)區(qū)產(chǎn)生電子空穴對。這些非平衡載流子在內(nèi)建電場的作用下，空穴順電場方向運(yùn)動，電子逆電場方向運(yùn)動，在開路狀態(tài)，最后在n區(qū)邊界積累光電子，p區(qū)積累光生空穴，產(chǎn)生一個與內(nèi)建電場方向相反的光生電場。光電二極管在正偏置時，呈單向?qū)щ娦裕瑳]有光電效應(yīng)產(chǎn)生，只有在反偏置或零偏置時，才產(chǎn)生明顯的光電效應(yīng)。其基本結(jié)構(gòu)就是一個p-n結(jié)， 屬于結(jié)型光生伏特效應(yīng)。當(dāng)光照射時，滿

4、足條件hv>Eg,則在結(jié)區(qū)產(chǎn)生的光生載流子將被內(nèi)建電場拉開，于是在外電場的作用下形成了以少數(shù)載流子漂移為主的光電流，顯然，光電流比無光照射時的反向飽和電流大的多，如果光照越強(qiáng)，表示在同樣條件下產(chǎn)生的光生載流子越多，光電流就越大，反之，則光電流越小。對于PIN管，由于I層的存在，使擴(kuò)散區(qū)不會到達(dá)基區(qū)，從而減少了或根本不存在少數(shù)載流子通過擴(kuò)散區(qū)的擴(kuò)散時間，而I層工作在反向，實(shí)際是一個強(qiáng)電場區(qū)，對少子起加速的作用。即使I層較厚，對少子的度越時間影響也不大，即提高了頻率響應(yīng)。同時，反偏下，耗盡層較無I層時要大的多，從而使結(jié)電容下降，也提高了頻率響應(yīng)。六（1）放大倍數(shù)G=e0(es)n=0.98*

5、(0.95*4)11=2.34*106GIPGIKSKIKSKf20uA/1m*(0.1*2*10-4)=4*10-4uAIP=GIK=9.35*102uA(2)PMT1IPRfCfV-+V0=RfIPRf=2.14*102WHe-Ne信號讀出信號處理時鐘發(fā)生控制器計(jì)數(shù)顯示器透鏡細(xì)絲線陣CCDL七、CCD有兩種基本類型：一種是電荷包存貯在半導(dǎo)體與絕緣體之間的界面，并沿界面?zhèn)鬏敚@類器件稱為表面溝道電荷耦合器件（SCCD）；另一種是電荷包存貯在離半導(dǎo)體表面一定深度的體內(nèi)，并在半導(dǎo)體內(nèi)沿一定方向傳輸，這類稱為體內(nèi)溝道或埋溝道電荷耦合器件（BCCD）。原理： 當(dāng)滿足遠(yuǎn)場條件Ld2/時，根據(jù)夫瑯和費(fèi)衍射公式可得到d=K/Sin (1)當(dāng)很小時（即L足夠大時）Sintg= Xk/L代入（1）式得 d= .(2)S暗紋周期，S=XK/K是相等的，則測細(xì)絲直徑d轉(zhuǎn)化為用CCD測S測量簡圖八、(1) Solution The responsivity at M=1 in terms of the quantum efficiency is (2) If Ipho is