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半導體PN結及其單向導電性半導體指常溫下導電性能介于導體和絕緣體之間的材料,具有共價鍵結構,通常使用的半導體硅為四價,具有四個價電子。純凈的結構完整的半導體稱為本征半導體,導電能力較差,其受到熱激發后,部分價電子獲得能量克服共價鍵束縛,稱為可以在晶格中自由運動的自由電子,而原共價鍵中出現一個空位,稱為空穴。自由電子和空穴都是載流子,載流子則是可以運輸電流的載體。由于本征半導體導電性較差,因此為了提高其導電性會在其中摻入少量雜質,形成雜質半導體。半導體PN結則是由一個P型半導體和N型半導體組合而成。N型半導體:N型半導體是在純凈的硅晶體中摻入五價元素(磷和砷)組成的。雜質中四個價電子與硅組成共價 ...
主要的結構為PN結,在P型硅上面構建N型半導體層,就形成了一個N+/P型的PN結。當太陽光照射到PN結時,能量大于等于硅半導體禁帶寬度的光能,被半導體吸收,產生電子-空穴對。在空間電荷區,產生的電子-空穴對在自建電場的作用下漂移,在外電路產生光電流(太陽能電池結構和原理如下圖)。硅太陽能電池結構示意圖太陽能電池工作原理圖除了半導體PN結材料本身,太陽能電池的制備工藝是極其復雜的,有許許多多道工序(如下圖),為了保證制備的太陽能電池的性能,減少缺陷,必須嚴格把控每一個步驟(下圖是硅太陽能電池制備工藝流程圖)。硅太陽能電池制備工藝流程圖通過太陽能電池制造工藝的流程可以發現,太陽能電池的制備和生產是 ...
體材料構成的PN結,后者則是光纖。而在光纖放大器中,根據放大機理的不同,又可區分為稀土摻雜放大器(如摻鉺光纖放大器,)和分布式光纖放大器(如拉曼光纖放大器)等。二、半導體光放大器在半導體增益材料中,通過受激發射,可以實現光的放大,這就是半導體光放大器(SOA)的基本原理。對SOA的研究開始于1961年發明半導體激光器不久,但直到20年后人們才認識到它在光波系統中具有重要的應用前景,由此開始了更為廣泛的研究和開發。SOA主要包括兩類:一類由無反射鏡面的激光器構成,稱之為行波激光器放大器;另一類則由反射鏡面、但工作在激光閾值之下的激光器構成,稱作共振激光放大器,其增益理論上可達25-30 dB,噪 ...
術成熟,采用PN結或二氧化硅(SiO2)隔離層隔離噪聲,成像質量相對CMOS光電傳感器有一定優勢。由于CMOS光電傳感器集成度高,各光電傳感元件、電路之間距離很近,相互之間的光、電、磁干擾較嚴重,噪聲對圖像質量影響很大,使CMOS光電傳感器很長一段時間無法進入實用。近年,隨著CMOS電路消噪技術的不斷發展,為生產高密度優質的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。5. 集成性從制造工藝的角度看,CCD中電路和器件是集成在半導體單晶材料上,工藝較復雜,。CCD僅能輸出模擬電信號,需要后續的地址譯碼器、模擬轉換器、圖像信號處理器處理,并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時鐘控制電路,集成度非常低。而C ...
構通常是1個PN結,中間是本征層,也稱之為耗盡層或耗盡區,入射的光子在耗盡區激發自由電子和空穴,并引導它們分別向兩極運動,從而產生光電流。表征光電二極管時,我們會用到量子效率,這里其實是指內部量子效率,即產生的電子數與進入載荷子區的光子數之比,用于確定光電二極管的性能。光電二極管的響應度,對應外部量子效率,即產生的電子數與所有到達二極管表面的光子數之比,包括因表面反射或吸收而沒有進入載荷子區的光子,所以一般內部量子效率高于外部量子效率。這種探測器的優勢和缺點分別是:優勢:響應速度快、靈敏度高、線性度好、噪聲低、暗電流小、尺寸小。缺點:易飽和、光譜范圍有限、易受溫度影響、有效區域有限、放大電路。 ...
效面積;d為PN結的耗盡層厚度。其中A越小,則越小(即響應速度越快);其次還可以通過縮短耗盡曾厚度來是響應速度加快。相關文獻:[1].Toru.Y.(2015) “光學計量手冊”,[M]:67-71更多詳情請聯系昊量光電/歡迎直接聯系昊量光電關于昊量光電:上海昊量光電設備有限公司是光電產品專業代理商,產品包括各類激光器、光電調制器、光學測量設備、光學元件等,涉及應用涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫療、科學研究、國防、量子光學、生物顯微、物聯傳感、激光制造等;可為客戶提供完整的設備安裝,培訓,硬件開發,軟件開發,系統集成等服務。您可以通過我們昊量光電的官方網站www.arouy.cn了 ...
種基于半導體PN結橫向光電響應的光電器件,根據入射光斑的質心輸出電壓,兩個PSD分別用于檢測光束的位置偏移和角度偏移,控制器檢測到偏移信息后經過算法將反饋信息給到FSM,控制FSM的旋轉,實現對主光束的指向糾偏。下圖為使用該系統前后的光斑位置偏移情況,可以明顯看到在該系統工作之前光斑的位置是不穩定的,有較大偏移;而在系統開始工作之后,光斑位置基本被控制在原點附近,位置穩定性顯著提高。上海昊量光電作為德國TEM的指向穩定系統產品在中國大陸唯yi擁有成熟使用經驗,完整技術支持的du家授權代理商,可以為您提供更好的使用體驗,讓您的產品在手中可以發揮出zui優越的性能。如果您對激光指向穩定系統有興趣, ...
,其工作基于PN結的橫向光電效應,當PN結的P側受到了光的照射,照射點附近就會因為光的激發而產生大量的電子—空穴對,I層具有較大的阻值,同時空穴的遷移率高于電子,這就導致多余的電子只能像兩側移動,由于電子帶負電,所以出現了照射點附近帶正電而兩側帶負電的情況。又因為P層阻值均勻,故我們可以根據兩側的電壓值來判斷實際光斑位置,將PN結和運算電路相組合就構成了我們熟悉的一維PSD。二維PSD的工作原理與一維PSD相同,其共有四個電極,如下圖所示,可以用于分辨光斑在二維空間的位置。常見的二維PSD可以根據電極和光敏面的位置分為方形,枕形和雙面形。當光斑落到PSD的感光面上,四個電極就會因為橫向光電效應 ...
拉曼探測技術分類與發展1. pmt和mcpS在20世紀40年代,pmt首次被用作拉曼實驗的光敏弱光探測器。門控只能通過外部觸發脈沖來實現,在20世紀60年代,pmt被用于門控受激光散射識別,為未來的TG拉曼探測器鋪平了道路。后來的mcp使熱重測量達到飛秒范圍。在這種檢測布置中,使用微通道板將圖像增強器置于光電二極管陣列的前面。圖像增強器的線性問題限制了它們與熱重測量裝置相結合的適用性。通過強化光電二極管陣列可以進一步提高靈敏度。原則上,mcp是真空管組件中的電子倍增器,它將入射電荷倍增到二次發射。由于有許多通道允許空間分辨率,mcp可用于解決時間延遲。它們還能夠在MHz區域快速切換,使其適用于 ...
固態光引擎的空間光輸出特性1.固態光源:激光器和LED光引擎是一個緊湊的固態光源陣列,在統一的控制基礎設施下運行,并饋入統一的光輸出路徑(圖1)。陣列的元件可以是LED或激光器或兩者的混合,具體取決于預期應用的要求。在本文中,我們將把激光器的考慮限制在半導體激光器上,半導體激光器的總體尺寸與LED相似,允許它們被納入陣列中,而無需從根本上重新設計支持基礎結構。實際上,LED和激光器在三個重要方面有所不同:(1)光譜分布(圖1)(2)光輸出生成效率(圖2)(3)輸出空間分布(圖3)。激光的光譜帶寬較窄(圖1),這在熒光顯微鏡中并不特別重要,因為熒光染料和熒光蛋白的光譜帶寬通常大于LED或激光。相 ...
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