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硅探测器

Silicon Detectors

Silicon Detectors


通过光电效应,探测器提供了一个将光能转化成电能的工具。基本原理基于探测器中的电子带和导电带之间存在一个微小的能量差。当具有足够能量的、可以激发一个电子从电子带转移到导电带的光照被探测器接收,会在这个电子的带领下产生电子聚集效应,在一个外部环路形成电流。由于光照不是激发电子的唯一能量来源,探测器中会有一部分电流并非光电转换而来。例如,热能的波动很容易被错认为光强变化。还有多种这类“非光”作用存在,加总起来形成探测器的噪音值。

总的信号值和噪音的比值就是众所周知的信噪比(S/N),应用在需要考虑到噪音值的精确应用中。当噪音成为描述探测器的关键值,在选择探测器时这就是唯一一个应该考虑的特性。

不同工作模式:

光伏(无偏压):光伏模式下,光敏二极管没有外部偏压。 由于暗电流是偏压幅值的一个产物,PV模式不会将暗电流作为一个噪音源。在这种情况下,NEP将更低,因此在低波长段会有更好的灵敏度。这对低信号探测很理想。而它的一个缺点是对较长波段的响应有略微下降。

光电导(偏压):光电导模式下,光敏二极管中存在一个反向偏压能带来很多好处,例如更快的信号上升时间。这使得这种工作模式在高频应用中更稳定。一个不便的方面在于暗电流随偏压的电流使用而增加,在系统中带入了噪音。

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