紫外光电探测器研制
日盲紫外成像仪(日盲紫外检测相机)
日盲紫外成像仪（日盲紫外检测相机）研发研制 一、设备用途： 中创盟研发研制的这款紫外成像仪采用了中科院自主研发320×256 日盲紫外焦平面组件，可以实现对240-280nm 波段的紫外目标源的成像，可以全天候工作，完全不受太阳光的影响。专业检测电晕与电弧，独特的性能为实现高压线路维护任务而设计。 主要应用于紫外电晕放电检测、变电站和输电线路、战机导弹预警、高压开关拉弧检测、科研机构、电气化铁路等。目前国内的电力资源供应与小号非常不均匀，北电南调、西电东调促进中国高压输电技术、智能电网技术的飞速发展。其主要技术最主要是保障不间断的电力运输，电晕放电会导致全电网电力中断，所以对其进行监测势在必行，由于电晕放电主要光谱属于紫外波段，日盲紫外检测相机是最好的观测装置。另外，该相机还被广泛应用于:紫外火焰追踪、紫外指纹刑侦等技术领域。 二、技术参数： 1.技术特点： 响应波长： 240～280nm 最高灵敏度：3×10-18 watt/cm 整机重量小于 1Kg，体积小 视频输出接口：VGA\HDMI 可定制化设计，便于二次开发 2. 探测器： Pixel scale 320×256 Pixel size 30μm×30μm
Cut-off wavelength 280 nm Peak Current Responsivity 0.07 A/W Responsivity non-uniformity 20 % Operable pixel factor 96 % Detectivity 2×1011cmHz1/2W- 3.图像性能： 视域(FOV) 6.50° 标配镜头 波长范围 240 nm-280 nm 紫外光灵敏度 3 × 10-18 watt/cm2 图像显示： 成像模式紫外光（可见光、融合模式可定制） 显示外接 VGA 4.电源： 电池类型内置锂电池 电池操作时间 8 小时 AC电压通用AC/DC 7.6-12V 额定功耗 2W 三、设备特点： 结合最新研制的紫外焦平面传感器、先进的光学设计能力、丰富相机电子学设计与良好的机械结构设计能力，研制出具有完全自主知识产权的第二代便携式日盲紫外检测相机，该相机采用了自主研发的日盲型紫外探测器，设备灵敏度高，抗干扰能力强，完全不受太阳光的影响，是电力系统的高压电网电力运输质量智能检测的理想选择，中科院所已经成功开展应用于电力系统高压电网电力运输之力量智能检测系统的在线模块研制，现已再实验室环境条件下成功对220KV（以及150KV以上）电晕放电进行监测，效果良好，此手款设备必将成为我国智能电网电晕放电监测的重要补充手段。
光电探测器调研报告
题目：光电探测器的原理及国内外研究现状 学生姓名：学号： 院（系）：专业：
光电探测器的原理及国内外研究现状 摘要 概述了光电探测器的分类和基本原理，并从材料体系的选择和器件的主要应用等方面阐述了光电探测器国内外研究现状，预测了硅基雪崩光电探测器在军事和激光雷达等方向的应用前景。 关键词：光电探测器；硅基雪崩光电探测器；激光雷达 Principle and Research Statue at Home and Abroad of photoelectric detector Abstract Described the basic principle and assortment of the photoelectric detector. The domestic and abroad research statue from the aspects of material selection and device main applications is summarized. At last the application prospects of silicon-based avalanche photodetector are predicted, such as research on military and laser radar. Keywords: phoroelectric detector；silicon-based avalanche photodetector；laser radar
1 引言 光电探测器的发展历史比较悠久，已有上百年的研究历史。由于这种器件在军事和民用中的重要性，发展非常迅速。随着激光与红外技术的发展，材料性能的改进和制造工艺的不断完善，光电探测器朝这集成化的方向发展。这大大缩小体积、改善性能、降低成本。此外将光辐射探测器阵列与CCD 器件结合起来，可以实现信息的传输也可用于热成像领域。 因此，进一步研究光电探测器是一项重要课题，本文章就从原理及国内外最新的研究状况探索光电探测器领先应用。 2 光电探测器入门 2.1 光电探测器的发展历史 最早用来探测可见光辐射和红外辐射的光辐射探测器是热探测器。其中，热电偶早在1826年就已发明出来【1】。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，这些光辐射探测器日趋完善，性能也有了较大的改进和提高。但是，与光子探测器相比，这些光辐射探测器的探测率仍较低，时间常数也较大。从五十年代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，因此近年来有关热释电探测器的研究工作特别活跃，发展异常迅速。热释电探测器的发展以使得热探测器这个领域大为改观，以致有人估计热释电技术将成为发展电子——光学工业的先导。 应用广泛的光子探测器，除了发展最早、技术上也最成熟、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、锗掺杂等光辐射探测器，目前均已达到相当成熟的阶段，器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CO 2 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。 2.2 光电探测的分类及原理 光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。 光电探测器的工作原理是基于光电效应【2】。热探测器是用探测元件吸收入射辐射而产生热、造成温升,并借助各种物理效应把温升转换成电量的原理而制成的器件。最常用的有温差电偶、测辐射热计、高莱管、热电探测器。一般来说，热探测器的接收元由于表面涂黑它的光谱响应是无选择性的，它只受透光窗口光谱透射特性的限制，因此主要应用于红外区和紫外区，但它的响应率较低、响应速度慢、机械强度低，近来由于热电探测器和薄膜器件的发展，上述缺点已有所改进。 光子型探测器，利用外光电效应制成的光子型探测器是真空电子器件，如光电管、光电倍增管和红外变像管等。这些器件都包含一个对光子敏感的光电阴极，当光子投射到光电阴极上时，光子可能被光电阴极中的电子吸收，获得足够大能量的电子能逸出光电阴极而成为自由的光电子。在光电管中，光电子在带正电的阳极的作用下运动，构成
紫外光通信在军事通信系统中的应用_李霁野
第3卷 第4期 光 学 与 光 电 技 术 V ol. 3, No. 4 2005年8月 OPTICS & OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY August, 2005 收稿日期 2004-11-30； 修改稿日期 2005-01-27 作者简介 李霁野（1954-），男，高级工程师，主要研究方向为数据通信、野战程控交换机。E-mail: li_cssar@https://www.docsj.com/doc/ff818564.html, 文章编号 1672-3392(2005)04-0019-03 紫外光通信在军事通信系统中的应用 李霁野 邱柯妮 （中国科学院空间中心通信室，北京 100080） 摘 要 介绍了紫外光通信的性能特点、链路工作方式及影响紫外光通信的主要因素，并分析了紫外光音频通信系统的设备构成及其在军事作战和演习中的应用。 关键词 紫外光通信；保密性；工作方式 中图分类号 TN929.1 文献标识码 A 1 引 言 紫外光通信作为一种新的通信手段，其最突出的优点是不易被探测和截收，非常适用于近距离抗干扰的通信环境。美国军方对紫外光通信领域高度重视，从上个世纪30年代至今，他们进行了从基本原理到实用系统等多方面的研究，已研制出实用的设备，但其项目研制情况和技术细节目前都处于高度保密状态。与之相比，紫外光通信的研究和实践工作在我国起步较晚，国内在该领域的研究还远远不够，特别是在军用领域，对军用紫外光通信系统的研究已经迫在眉睫。 2 紫外光通信的特点及工作方式 紫外光通信的基本原理：以紫外日盲区的光谱为载波，信息电信号调制加载在紫外光上，通信系统的发射端和接收端通过初定位和调整，再经过光束的捕获—对准—跟踪（APT ）建立起光通信链路，然后以自由空间和大气为信道来传输信息。 2.1 紫外光通信的优点 1）数据传输的保密性高 系统辐射的紫外光通信信号扩散在大气层中被大气吸收，信号的强度按指数规律衰减，这种信号场强的指数衰减是距离的函数。这样，就可以根据通信距离的要求来调整系统的辐射功率，使其在通信范围之外的辐射功率减至最小，从而使敌方很难截获紫外光通信信号。 2）系统抗干扰能力强 紫外光传输的优点之一是系统的辐射功率可根据通信距离要求而减至最小，因此，常规的无线电设备很难干扰远方站台的紫外光通信信号。 3）可用于非视距通信 由于大气中存在大量的粒子，紫外辐射在传输过程中存在较大的散射现象，这种散射特性使紫外光通信系统能以非视距方式（Non-Line of Sight ，NLOS ）传输信号，从而能适应复杂的地形环境，克服了其他自由空间光通信系统必须工作在可视距方式（Line of Sight ，LOS ）的弱点。 总的来说，紫外光通信更适应近距离的、隐蔽的、地形复杂的作战环境。 2.2 紫外光通信链路的工作方式 紫外光通信有两种工作方式：视距方式和非视距方式。在军事通信中主要利用非视距工作方式，并且非视距工作方式有别于其他的光通信工作方式。 非视距通信方式的工作机理：光在大气中传播时产生电磁场使大气中的粒子所带的电荷产生振荡，振荡的电荷产生一个或多个电偶极子，辐射出次级球面波。由于电荷的振荡与原始波同步，所以次级波与原始波具有相同的电磁振荡频率，并与原始波有固定的相位关系。次级球面波的波面分布和振动情况决定散射光的散射方向，因此，发射的紫外光信号散射在大气中，这些散射信号都能保持原来的信息。只要散射信号能到达光接收装置的视野
日盲型AlGaNPIN紫外探测器的研制
收稿日期:2007-01-22. 光电器件 日盲型AlGaN PIN 紫外探测器的研制 黄烈云,吴琼瑶,赵文伯,叶嗣荣,向勇军,刘小芹,黄绍春 (重庆光电技术研究所,重庆400060) 摘 要: 采用M OCVD 方法在双面抛光的(0001)蓝宝石衬底上生长了高铝组分AlG aN 材料,研制出日盲型AlGaN PIN 紫外探测器。详细介绍了该器件的结构设计和制作工艺,并对该器件进行了光电性能测试。测试结果表明:器件的正向开启电压约为4.5V ,反向击穿电压大于20V ;常温下(300K ),该器件在3V 反向偏压下的暗电流约为50pA ,在零偏压下270nm 处峰值响应 度达到0.12A /W ,长波截止波长小于285nm 。 关键词: 紫外探测器;AlGaN ;日盲;刻蚀;欧姆接触 中图分类号:TN312.4 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2007)03-0342-03 PIN Solar -blind Ultraviolet Detectors Based on AlGaN H UANG Lie -y un ,WU Qiong -y ao ,ZH AO Wen -bo , YE Si -ro ng ,XIA NG Yong -jun ,LIU Xiao -qing ,H UANG Shao -chun (C hongqing Optoelectronics Research Institute ,C hongqing 400060,CHN ) A bstract : H ig h A l content AlGaN w as g ro w n o n double polished (0001)sapphire substrate by MOCVD ,and AlG aN based so lar -blind PIN UV pho to detecto r w as developed .Its device structure and fabrication pro cessing a re intro duced in detail .M easurem ent results sho w that its turn -o n voltage is abo ut 4.5V ,and V BR >20V ;the dark current is about 50pA at -3V bias voltage ;the peak re spo nsivity at zero bias can reach 0.12A /W and cut -off long -w aveleng th is shor t than 285nm . Key words : ultraviolet detector ;AlGaN ;solar -blind ;e tching ;Ohmic contact 1 引言 日盲型AlG aN 紫外探测器利用太阳光谱盲区的紫外波段探测目标,其背景干扰小,且不需要低温致冷,体积小,重量轻,与硅紫外探测器、光电倍增管等现行紫外探测器相比具有独特的优势。它的工作温度高、对环境适应能力和抗辐照能力强、紫外光/可见光抑制比高、工作时不需要滤波器。日盲型AlG aN 紫外探测器可广泛应用于紫外告警、紫外制导、紫外通信等军事领域,还可以用来监测环境及火焰报警,在冶金、电力、医药等领域都有着广泛的应用[1～4]。研制了一种日盲型AlGaN PIN 紫外探测器,详细介绍了其结构设计和制作工艺。 2 原理和结构 p -n 结型探测器的基本工作原理是:在反向工作偏压下,入射光的信号在p -n 结耗尽层和离耗尽层边界一个扩散长度内被吸收产生电子-空穴对,电 子-空穴被内建电场分开,漂移运动而到达两极,在外回路中形成信号电流。为有效地提高器件灵敏度和响应速度,在p 层和n 层之间夹入一层本征的i 层,以增加耗尽层的宽度。 我们采用的器件结构如图1所示,采用背面入光方式的台面结构,以双面抛光的蓝宝石作衬底。为有效地降低位错密度,在蓝宝石衬底上生长一层LT -AlN 缓冲层,再依次生长AlGaN /AlN 超晶格层,n -AlGaN 窗口层,i -AlGaN 光吸收层,p -AlGaN · 342·SEMIC ONDUC TOR OPTOELECTRONIC S Vol .28No .3June 2007
光电探测技术发展概况
光电探测技术发展概况 学号：20121226465姓名：熊玉宝 摘要:本文扼要论述光电探测技术重要性，并简要地介绍了光电探测技术的几种主要方法及发展趋势。 关键词:光电；探测；技术 光电探测技术是根据被探测对象辐射或反射的光波的特征来探测和识别对象的一种技术，这种技术本身就赋予光电技术在军事应用中的四大优点，即看得更清、打得更准、反应更快和生存能力更强。 光电探测技术是现代战争中广泛使用的核心技术，它包括光电侦察、夜视、导航、制导、寻的、搜索、跟踪和识别多种功能。光电探测包括从紫外光（0.2～0.4μm）、可见光（0.4～0.7μm）、红外光（1～3μm，3～5μm，8～12μm）等多种波段的光信号的探测。 新一代光电探测技术及其智能化，将使相关武器获得更长的作用距离，更强的单目标/多目标探测和识别能力，从而实现更准确的打击和快速反应，在极小伤亡的情况下取得战争的主动权。同时使武器装备具有很强的自主决策能力，增强了对抗，反对抗和自身的生存能力。实际上，先进的光电探测技术已成为一个国家的军事实力的重要标志。 现代高技术战争的显著特点首先是信息战，而信息战中首要的任务是如何获取信息。谁获取更多信息，谁最早获取信息，谁就掌握信息战的主动权。光电探测正是获取信息的重要手段。微波雷达和光电子成像设备常常一起使用，互相取长补短，相辅相成，可以获取更多信息，可以更早获取信息。前者作用距离远，能全天候工作；后者分辨率高，识别能力和抗干扰能力强。无论侦察卫星、预警卫星、预警飞机还是无人侦察机往往同时装备合成孔径雷达和CCD相机、红外热像仪或多光谱相机。为改进对弹道导弹的预警能力，美国正在研制的天基红外系统（SBIRS）拟用双传感器方案，即一台宽视场扫描短波红外捕获传感器和一台窄视场凝视多色（中波/长波红外、长波红外/可见光）跟踪传感器，能捕获和跟踪弹道导弹从发射到再入大气的全过程。美国已经装备并正在不断改进的CR-135S眼镜蛇球预警机，采用可见光和中波红外像机，能精确测定420km外的导弹发射，确定发动机熄火点，计算出它的弹道和碰撞点。最近在上面加了一台远程激光测距机，其作用距离可达400km。美国海军也在为战区弹道导弹防御
浅谈光学设计在日盲紫外成像上应用
浅谈光学设计在日盲紫外成像上应用 1、日盲紫外成像技术 对于“日盲”紫外波段（220~280nm）的太阳光被大气层中的臭氧吸收，到达地面乃至低空区域的该波段太阳辐射几乎为零，利用该波段对目标进行成像探测，可以避免最大的自然光——太阳光的干扰，有利于目标的检测。与传统红外成像技术相比，“日盲”紫外成像技术具有以下优点：１）“日盲”区背景干扰小，虚警率低；２）不需要人工致冷和扫描，设备大大简化，体积小，质量轻；３）具有极高的灵敏度和分辨率。20世纪90年代末，美国、南非和以色列等国家的科学技术人员将紫外光的光学特性与光学透镜、数字信号芯片相结合，研制开发出用于日间检测电晕等微弱放电现象的紫外电晕检测仪，并将该技术推向警用应用市场，使“日盲”紫外成像技术在民用市场得以迅速普及和推广。随着“日盲”紫外成像技术的不断发展，国外特别是美国对该技术相当重视，各大公司以紫外成像探测器为核心，开展了大量研究工作。与国外先进水平相比，国内在“日盲”紫外成像探测器和高性能“日盲”紫外滤光片等方面的研制和生产上还存在较大的差距。近几年，随着国内“日盲”紫外成像探测器、“日盲”紫外滤光片等关键技术的快速发展，“日盲”紫外成像技术在电力线路检测领域得到很大的应用。 美国的电晕检测采用高精度的美国的电晕检测采用高精度的图像重叠技术，双光学镜头高精度重合，国内博高采用普通CCD和紫外光学滤波镜，采用换玻璃镜片方式，把可见光成像图片和紫外图像进行重叠分析，两者都存在对光学系统要求高，成像时间长，不适合巡线动态检测。普通紫外成像仪弥补灵敏度不足有2种方式: 1）经过芯片强化讯号，优点是增大了光斑，缺点是会在每个电晕图像下面形成黑黑影，电晕图像有失真感; 2）增加波长范围，采用夜间模式，优点是增强了紫外波能量，缺点是只能在夜间检测。目前紫外电晕检测装置普遍将图像进行帧叠加来增强紫外线图像的可视强度，通过对视频信号的软硬件降噪技术来降低图像的噪声，需要计算机进行分析处理，电晕功耗大，体积大，不方便携带，且操作复杂，结构复杂，制造成本和维护成本高，价格昂贵，光子数无法动态输出，检测距离短，对图像处理要求高，要求高精度光学系统，难以满足机载巡检的要求强度。 紫外光学系统的好坏直接决定了整个成像系统的质量，又由于紫外光在大气传输中受到大气分子、气溶胶粒子强烈的散射和吸收作用，到达接收端的紫外光信号极其微弱，这对光学系统的性能提出了较高的要求。 2、日盲紫外光学系统的设计实例 日盲紫外成像探测仪利用电晕辐射光谱中含有日盲紫外光这一特点实现对电晕的早期成像探测。20 世纪 90 年代末，国外已着手开展了日盲紫外成像探测仪的研制工作，而后逐步投放市场。目前，具有代表性的产品主要有以色列Ofil公司的 SuperB，Luminar以及南非 UViRCO 公司的CoroCAM 系列等。 上述产品虽具有灵敏度高、定位准确、操作简单、功耗低等优点，但同时也存在着诸多缺点，紫外光学系统的结构即是存在的典型缺点之一。紫外物镜作为日盲紫外成像探测仪的核心元器件，主要影响探测仪的通光口径、光能利用率、分辨率及视场等参数，其性能指标直接影响探测仪的性能。Ofil及UViRCO 公司生产的紫外物镜普遍采用卡塞格林系统，中心视场存在遮拦，导致整个探测仪的
ZnMgO紫外探测器研究现状
ZnMgO紫外探测器研究现状 1 引言 ZnO是一种直接宽带隙的半导体材料（禁带宽度为3.37 eV），在室温下有很高的激子束缚能（60 meV），外延生长温度低，抗辐射能力强。通过Mg的掺入可实现禁带宽度从3.3 eV 到7.8 eV可调的ZnMgO合金，ZnMgO作为优良的紫外光电材料在光电系统中有着广泛的应用，像LED、光探测器和太阳能电池等，特别是紫外光探测器方面的应用。紫外探测器广泛用于矿井可燃气体和汽车尾气的监测、固体燃料成分分析、环境污染监测、细胞癌变分析、DNA 测试、准分子激光器检测等领域。在军事上可用于导弹跟踪、火箭发射、飞行器制导以及生化武器的探测。在现实生活中，用于火灾监测、紫外通信以及紫外线辐射的测量。随着紫外线的广泛应用，紫外探测器在环保、医学、军事等领域将得到更广泛的应用。作为一种宽禁带半导体材料，ZnMgO近年来受到了研究人员的广泛关注。 2 ZnMgO紫外光探测器的研究进展 ZnMgO薄膜材料生长和紫外探测器的研究主要有美国、日本，印度、南韩等国家，薄膜生长方法以脉冲激光沉积（PLD），分子束外延（MBE），金属有机化学气相沉积（MOCVD），和磁控溅射等为主。 自1998年日本东京技术研究所用PLD方法在蓝宝石（0001）衬底上生长出了Mg组分达0.33的ZnMgO单晶薄膜之后，高Mg组分的ZnMgO薄膜材料生长和紫外探测器研究引起了人们的极大兴趣。美国北卡罗那州大学，马里兰大学都相继报道了ZnMgO薄膜的生长及光学特性研究；南韩Pohang科技大学采用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了Mg组分（0-0.49）连续可调的ZnMgO薄膜，并有X-射线衍射（XRD）谱表明未发生结构分相。这些结果已远远超过平衡态下Mg在ZnO中的固溶度值≤4％。以上ZnMgO薄膜大都是在单晶衬底和较高的衬底温度（350－750℃）上生长，而日本Ritsumeikan大学和印度德里大学均采用磁控溅射方法，在不加热的硅和石英衬底上生长出了Mg组分0.42和0.46的ZnMgO薄膜，结果表明薄膜仍未发生结构分相。 随着ZnMgO薄膜生长的发展，其紫外探测器的进展也很快，首先由美国马里兰大学在2001 年利用PLD设备在蓝宝石衬底上实现了MSM结构Zn 0.66Mg 0.34 O光电导型紫外探测器，如图1所 示（图1中为308nm、0.1μW紫外线光照射下的响应度随时间的关系曲线）。该探测器的暗电流在5 V偏压下为40 nA左右，探测截止波长在317 nm，在5V偏压下响应峰值308 nm处的响应度为1200 A/W, 紫外/可见抑制比在4个数量级以上，器件的瞬态响应测量表明该探测器具有快的响应速度，其响应时间的上升沿为8ns，下降沿为1.4μs。2003年，该研究组又 利用Mg x Zn 1-x O薄膜横向Mg含量的梯度分布, 成功制成了单片多通道的紫外探测器阵列。从 ZnO到六方Mg 0.4Zn 0.6 O可探测380 nm到300 nm的紫外光,单个探测器响应时间为8 ns。与传 统光波导光栅和薄膜滤光器相比,这种利用连续成分扩展组成探测阵列的单片微型光电探测 器具有集成度高、可探测紫外光范围广等特点。此后该小组又用SrTiO 3 作缓冲层以克服Si（100） 和Mg x Zn 1-x O间的晶格及热膨胀失配,异质外延生长立方结构Mg x Zn 1-x O薄膜，基于Mg 0.68 Zn 0.32 O/
范德华异质结紫外光电探测器的设计与性能研究
范德华异质结紫外光电探测器的设计与性能研究自石墨烯被发现以来,具有原子层级厚度,层间范德华力堆叠和表面无化学悬挂键等特性的二维层状纳米材料展现出一系列优异的光电性质,从而受到研究人员的高度重视,并被广泛应用于各类电子和光电子器件中。在范德华力结合的层状材料中,结构和电子多样性的出现为基础科学研究和应用器件设计开辟了新的途径,为探索新奇的物理现象和内在机制提供了一个理想的研究平台。 在种类繁多的二维材料体系中,二维过渡金属硫属化物（TMDs）由于其良好的化学稳定性、高载流子迁移率和层数依赖的可调带隙,成为制备光电子器件的理想材料。其中,二硫化钼（MoS2）是目前TMDs中研究最为广泛的二维材料,当其层数由块体减少至单层时,MoS2由1.2 eV的间接带隙半导体转变为1.9 eV直接带隙半导体。 另外,作为新发现的贵金属硫化物,二硒化铂（PtSe2）具有更宽的可调带隙,其单层带隙为1.2 eV,双层带隙为0.21 eV,块体材料为半金属零带隙。这些优异的光电特性为设计构建高性能光电探测器提供了良好的材料基础。 目前基于不同结构和探测机理的二维纳米光电探测器已经被成功制备,器件展现出良好的探测性能,并已经实现了从紫外光,可见光和红外光到太赫兹体系的探测。尽管拥有上述优点,二维层状纳米材料及其光电探测器件也存在一些不足之处。 例如,二维材料拥有较低的光学吸收系数;存在显著的激子效应,极大阻止了光生电子-空穴对的分离。此外,一些二维材料在大面积制备方面仍然存在挑战。 设计构建二维/三维（2D/3D）混合维度范德华异质结器件是解决上述问题的有效途径。这是因为:二维纳米材料的光学吸收和光谱选择性受到其超薄性质和
光电倍增管知识
用于阵列探测器的多阳极光电倍增管特性研究 1）灵敏度和工作光谱区 光电倍增管的灵敏度和工作光谱区主要取决于光电倍增管阴极和打拿极的光电发射材料。当入射到阴极表面的光子能量足以使电子脱离该表面时才发生电子的光电发射，即1/2mv2=h?- ? ,（h?为光子能量，?为电子的表面功函数，1/2mv2为电子动能）。当h?
光电探测器简介、现状及分析
光电探测器的发展现状及分析 摘要 概述了光电探测器的分类和基本原理,并从材料体系的选择和器件的主要应用等方面阐述了光电探测器国内外研究现状,预测了硅基雪崩光电探测器在军事和激光雷达等方向的应用前景 关键词光电探测器分类原理发展现状 一光电探测器原理 光子型探测器( photｏｎdeｔector) 利用外光电效应或内光电效应制成的辐射探测器,也称光电型探测器。探测器中的电子直接吸收光子的能量,使运动状态发生变化而产生电信号,常用于探测红外辐射和可见光。 用外光电效应制成的光子型探测器是真空电子器件,如光电管、光电倍增管和红外变像管等。这些器件都包含一个对光子敏感的光电阴极，当光子投射到光电阴极上时，光子可能被光电阴极中的电子吸收,获得足够大能量的电子能逸出光电阴极而成为自由的光电子。在光电管中,光电子在带正电的阳极的作用下运动,构成光电流。光电倍增管与光电管的差别在于，在光电倍增管的光电阴极与阳极之间设置了多个电位逐级上升并能产生二次电子的电极(称为打拿极）。从光电阴极逸出的光电子在打拿极电压的加速下与打拿极碰撞，发生倍增效应,最后形成较大的光电流信号。因此，光电倍增管具有比光电管高得多的灵敏度。红外变像管是一种红外-可见图像转换器,它由光电阴极、阳极和一个简单的电子光学系统组成。光电子在受到阳极加速的同时又受到电子光学系统的聚焦,当它们撞击在与阳极相连的磷光屏上时,便发出绿色的光像信号 特点：入射光子和材料中的电子发生各种直接相互作用即光电子效应 所用的材料：大多数为半导体。 根据效应发生的部位和性质分为 1. 外光电效应:发生在物质表面上的光电转化现象,主要包括光阴极直接向外部发射电子的现象。典型的例子是物质表面的光电发射。这种效应多发生于金属和金属物。 ２. 内光电效应:指发生在物质内部的光电转化现象，特别是半导体内部载流子发生效应，这种效应多发生于半导体内。
光电探测器综述(PD)
光电探测器综述 摘要：近年来，围绕着光电系统开展了各种关键技术研究，以实现具有高集成 度、高性能、低功耗和低成本的光电探测器（Photodetector）及光电集 成电路（OEIC）已成为新的重大挑战。尤其是具有高响应速度，高量 子效率和低暗电流的高性能光电探测器，不仅是光通信技术发展的需 要，也是实现硅基光电集成的需要，具有很高的研究价值。本文综述了 近十年来光电探测器在不同特性方向的研究进展及未来几年的发展方 向，对其的结构、相关工艺和制造的研究具有很重要的现实意义。 关键词：光电探测器，Si ,CMOS Abstrac t: In recent years, around the photoelectric system to carry out the study of all kinds of key technologies, in order to realize high integration, high performance, low power consumption and low cost of photoelectric detector (Photodetector) and optoelectronic integrated circuit (OEIC) has become a major new challenge. Especially high response speed ，high quantum efficiency, and low dark current high-performance photodetector, is not only the needs for development of optical communication technology, but also realize the needs for silicon-based optoelectronic integrated,has the very high research value.This paper reviews the development of different characteristics and results of photodetector for the past decade, and discusses the photodetector development direction in the next few years,the study of high performance photoelectric detector, the structure, and related technology, manufacturing, has very important practical significance. Key Word: photodetector, Si ,CMOS 一、光电探测器 1.1概念 光电探测器在光通信系统中实现将光转变成电的作用，这主要是基于半导体材料的光生伏特效应，所谓的光生伏特效应是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。（光电导效应是指在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化的象。即当光照射到光电导体上时，若这个光电导体为本征半导体材料，且光辐射能量又足够强，光电材料价带上的电子将被激发到导带上去，使光导体的电导率变大是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象，光子作用于光电导材料，形成本征吸收或杂质吸收，产生附加的光生载流子，从而使半导体的电导率发生变化，产生光电导效应。）