現(xiàn)如今，光電探測(cè)器已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)與LED或激光二極管結(jié)合，光電探測(cè)器可用于電路隔離器、入侵報(bào)警以及激光雷達(dá)等系統(tǒng)，因此光電探測(cè)器的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍都將隨著時(shí)間的推移而不斷擴(kuò)大，本期的內(nèi)容就先給大家簡(jiǎn)單介紹一下pn結(jié)光電探測(cè)器的基本工作原理。

就pn結(jié)光電探測(cè)器而言，光可以穿透至冶金結(jié)鄰近區(qū)域的pn結(jié)二極管中，該區(qū)域因吸收光子而產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，如下圖所示。

在p型一側(cè)或n型一側(cè)不超過(guò)一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度的準(zhǔn)中性區(qū)中，非平衡少數(shù)載流子擴(kuò)散到耗盡區(qū)；隨后，這些空間電荷區(qū)的載流子和光生載流子通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行輸運(yùn)，即電子輸運(yùn)到n型層，空穴輸運(yùn)到p型層，該過(guò)程為二極管電流貢獻(xiàn)了一個(gè)附加的反向電流。假定整個(gè)二極管中光產(chǎn)生率GL保持一致，由于光照導(dǎo)致的電流增加量IL等于-q乘以單位時(shí)間內(nèi)在體積為A(LN+W+LP)空間內(nèi)由光產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)，即

光譜響應(yīng)是所有光電探測(cè)器的一個(gè)重要特征。下圖是硅pn結(jié)光電探測(cè)器的光譜響應(yīng)曲線。圖中的光電探測(cè)器響應(yīng)只覆蓋了有限的波長(zhǎng)范圍。在大多數(shù)的光電探測(cè)器中波長(zhǎng)上限直接由半導(dǎo)體能帶寬度決定：如果光子能量大于吸收區(qū)的禁帶寬度EG，則所吸收光子可以產(chǎn)生電子-空穴對(duì)；反之，當(dāng)光子能量小于EG時(shí)，半導(dǎo)體對(duì)于光子而言幾乎是透明的，因此半導(dǎo)體的光譜響應(yīng)基本截止在λG=1.24/EG處。另外，在光功率不變的情況下，探測(cè)器在單位時(shí)間內(nèi)吸收短波長(zhǎng)光子數(shù)的能力減小，因?yàn)獒槍?duì)短波長(zhǎng)的光吸收效應(yīng)更集中于半導(dǎo)體表面，但是多數(shù)光生載流子在擴(kuò)散到耗盡區(qū)之前已經(jīng)通過(guò)非輻射復(fù)合的方式被消耗掉，因此光譜響應(yīng)隨著波長(zhǎng)變短而逐漸下降。

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