光電技術(shù)習(xí)題及總復(fù)習(xí)

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一、習(xí)題（布置作業(yè)中的計(jì)算題第一、習(xí)題（布置作業(yè)中的計(jì)算題）第二、總第二、總復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)（基本概念、證明和基本基本概念、證明和基本設(shè)計(jì)內(nèi)容）設(shè)計(jì)內(nèi)容） 1-1. 一支氣體激光器發(fā)出的波長(zhǎng)為一支氣體激光器發(fā)出的波長(zhǎng)為640nm，功率為，功率為2mW，如果這支氣體激光器的平面發(fā)散角為如果這支氣體激光器的平面發(fā)散角為1mrad，激光器的半徑，激光器的半徑是是0.5mm，已知視見(jiàn)函數(shù)，已知視見(jiàn)函數(shù)V()在在=640nm時(shí)為時(shí)為0.175。求。求: 1）光通量光通量第第1 1章章 習(xí)題習(xí)題 (2).該激光束投射在該激光束投射在10m10m遠(yuǎn)的白色漫反射屏上遠(yuǎn)的白色漫反射屏上, ,漫反射屏漫

2、反射屏的反射比為的反射比為0.85,0.85,求屏上的光亮度求屏上的光亮度 (1).這支氣體激光束的這支氣體激光束的光通量光通量, ,發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度, ,光亮度光亮度, ,光出射光出射度度. . 本題本題1 1問(wèn)的關(guān)鍵問(wèn)的關(guān)鍵: : 輻射通量和光通量的轉(zhuǎn)換關(guān)系要清楚；輻射通量和光通量的轉(zhuǎn)換關(guān)系要清楚；立體角概念要清楚；立體角與平面角的關(guān)系？立體角概念要清楚；立體角與平面角的關(guān)系？lm239. 0102175. 06833evCV一、光電技術(shù)習(xí)題一、光電技術(shù)習(xí)題2116223/1097. 01014. 31)105 . 0(239. 0cosmcdSmlmddSdLrVV25223/1004.

3、3)105 .0(239.0mlmmlmdSdMVV3）光亮度光亮度4）光出射度光出射度cdSlmddIrVV5610761.01014.3239.0rSd62321014.3)10(14.32）發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度 本題本題2 2問(wèn)的關(guān)鍵問(wèn)的關(guān)鍵: : 要搞清楚透明的反射屏和不透明的要搞清楚透明的反射屏和不透明的反射屏所對(duì)應(yīng)的立體角是不一樣的反射屏所對(duì)應(yīng)的立體角是不一樣的. .r102 該白色漫反射屏是不透明的該白色漫反射屏是不透明的, 其上的光斑是一個(gè)漫反其上的光斑是一個(gè)漫反射源射源, 因漫反射光源的因漫反射光源的視亮度視亮度與與無(wú)關(guān)無(wú)關(guān),各方向都相同各方向都相同,因此因此該漫反射源以該漫反射

4、源以的立體角出射光通量的立體角出射光通量0.85v ,故故視亮度視亮度r10=R=10-310=10-2(2).該激光束在該激光束在10m10m遠(yuǎn)的屏上形成的光斑面積為遠(yuǎn)的屏上形成的光斑面積為如果該屏是如果該屏是透光的，該透光的，該屏上的光亮屏上的光亮度是多少？度是多少？22210cd/m1012.3 0.239/0.85 /0.85rSL22210cd/m1056.1 20.239/0.85 /0.85rSL第二種解法第二種解法:參看書(shū)上參看書(shū)上7 7頁(yè)頁(yè) 因?yàn)榧す馐渡湓谝驗(yàn)榧す馐渡湓?0m10m遠(yuǎn)的白色漫反射屏上遠(yuǎn)的白色漫反射屏上, , 因此我們因此我們看到的是漫反射屏的亮度看到的是漫

5、反射屏的亮度, ,它不是光源發(fā)出的亮度它不是光源發(fā)出的亮度, ,因此因此, ,確確切的說(shuō)應(yīng)當(dāng)是視亮度切的說(shuō)應(yīng)當(dāng)是視亮度. .對(duì)于不透明的漫反射屏對(duì)于不透明的漫反射屏, ,視亮度計(jì)算公式為視亮度計(jì)算公式為:KELs對(duì)于透明的漫反射屏對(duì)于透明的漫反射屏, ,視亮度計(jì)算公式為視亮度計(jì)算公式為:2KELs2/3030mlmlxE22224.50214.344mrS 1-2.一只白燈，假設(shè)各向發(fā)光均勻，懸掛在離地面一只白燈，假設(shè)各向發(fā)光均勻，懸掛在離地面2m的的高處，用照度計(jì)測(cè)得下方地面上的照度為高處，用照度計(jì)測(cè)得下方地面上的照度為30lx。求出該白燈。求出該白燈的光通量？的光通量？ 所以所以:解解：光

6、通量光通量: : 本題的關(guān)鍵是本題的關(guān)鍵是: :要搞清楚光通量和光照度之間的關(guān)系要搞清楚光通量和光照度之間的關(guān)系. .SElm2 .1507m24.50m/lm3022第第3 3章章 習(xí)題習(xí)題 3-5. 一理想的運(yùn)算放大器組成的放大電路，一理想的運(yùn)算放大器組成的放大電路，RF=1.5M其電路的作用是對(duì)光電二極管的光電流進(jìn)行線性放大，如果其電路的作用是對(duì)光電二極管的光電流進(jìn)行線性放大，如果光電二極管未受光照時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出電壓為光電二極管未受光照時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出電壓為0.6V；如；如果光電二極管受到光照時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出電壓為果光電二極管受到光照時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出電壓為2.6V。+-

7、UOUbR1RF 本題的關(guān)鍵本題的關(guān)鍵: : 要搞清楚放大要搞清楚放大電路是一個(gè)什么樣的放大電路電路是一個(gè)什么樣的放大電路? ?要搞清楚暗電流的含義要搞清楚暗電流的含義? ?要搞要搞清楚光照和靈敏度的關(guān)系清楚光照和靈敏度的關(guān)系? ?求：（求：（1）光電二極管的暗電流是多少？）光電二極管的暗電流是多少？ （2）如果光電二極管的光電靈敏度）如果光電二極管的光電靈敏度Sg為為0.8A/lx，光，光照是多少？照是多少？FObFDDRUUR IRODF0.4AUIRPgISE解解: :該放大器為反相比例放大器（或者利用虛短和虛斷的概該放大器為反相比例放大器（或者利用虛短和虛斷的概念），所以念），所以 （

8、1）無(wú)光照時(shí)無(wú)光照時(shí)（2）有光照時(shí)有光照時(shí)因?yàn)橐驗(yàn)?所以所以: 注意注意:反相放大器反相放大器,因此輸入與輸出有因此輸入與輸出有個(gè)個(gè)”-”號(hào)號(hào),但是但是,由于由于Ub2mA 因此因此, 為了在為了在400lx時(shí)時(shí),繼電器才能吸合繼電器才能吸合,電路應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電路應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻電阻R串串12/(5.25+R串串)=2mAR串串=0.75k 本題的關(guān)鍵是本題的關(guān)鍵是: :要知道放大倍數(shù)和電壓之間的關(guān)系要知道放大倍數(shù)和電壓之間的關(guān)系, ,并并由此推導(dǎo)出系統(tǒng)測(cè)試精度和電源穩(wěn)定度的關(guān)系由此推導(dǎo)出系統(tǒng)測(cè)試精度和電源穩(wěn)定度的關(guān)系? ?第第5 5章章 習(xí)題習(xí)題 5-6.現(xiàn)有現(xiàn)有12級(jí)倍增極的級(jí)倍增極的PMT，

9、若要求正常工作時(shí)的放大，若要求正常工作時(shí)的放大倍數(shù)的穩(wěn)定度為倍數(shù)的穩(wěn)定度為1%，那么電源電壓的穩(wěn)定度是多少？，那么電源電壓的穩(wěn)定度是多少？dMdUkNMU1%,0 1%dMdUMU因 為 ，所 以 ，. K=0.70.8, N=12 解解: 5-7.已知已知GDB-423型光電倍增管的光電陰極的面積為型光電倍增管的光電陰極的面積為2cm2，陰極靈敏度，陰極靈敏度Sk=25A/lm，光電倍增管的放大倍數(shù)為，光電倍增管的放大倍數(shù)為105，陽(yáng)極額定電流為，陽(yáng)極額定電流為20A。求允許的最大光照度為多少？。求允許的最大光照度為多少？ pkk20IMII4k2 10 AIkkIS462 108 10 l

10、m25 EA624810410lx210E 解解: : 本題的關(guān)鍵本題的關(guān)鍵: 要知道光電倍增管放大倍數(shù)的要知道光電倍增管放大倍數(shù)的定義和表達(dá)式？要知道陽(yáng)極靈敏度定義和表達(dá)定義和表達(dá)式？要知道陽(yáng)極靈敏度定義和表達(dá)式？陰極靈敏度定義和表達(dá)式式？陰極靈敏度定義和表達(dá)式?二二、光電光電技術(shù)總技術(shù)總復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)(一一).基本概念基本概念 2.真空光電器件是一種基于（真空光電器件是一種基于（ ）效應(yīng)的器件，它包括）效應(yīng)的器件，它包括（ 和和 ）。）。4.硅光電二極管在反偏置條件下的工作模式為（硅光電二極管在反偏置條件下的工作模式為（ ），在），在零偏置條件下的工作模式為（零偏置條件下的工作模式為（ ）。）。

11、5.變像管是一種能把各種（變像管是一種能把各種（ ）輻射圖像轉(zhuǎn)換成為（）輻射圖像轉(zhuǎn)換成為（ ）圖）圖像的真空光電成像器件。像的真空光電成像器件。1.光電效應(yīng)按部位不同分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)，內(nèi)光電效應(yīng)按部位不同分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)，內(nèi)光電效應(yīng)包括（光電效應(yīng)包括（ ）和（）和（ ）。）。3.光電導(dǎo)器件是基于半導(dǎo)體材料的（光電導(dǎo)器件是基于半導(dǎo)體材料的（ ）效應(yīng)制成的，最）效應(yīng)制成的，最典型的光電導(dǎo)器件是（典型的光電導(dǎo)器件是（ ）。）。13.光源按光波在時(shí)間、空間上的相位特征分，可分為（光源按光波在時(shí)間、空間上的相位特征分，可分為（ ）和（和（ ）光源。）光源。12.光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖，光纖

12、由（光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖，光纖由（ ）、（）、（ ）及（）及（ ）組成。）組成。11.像增強(qiáng)器是一種能把（像增強(qiáng)器是一種能把（ ）增強(qiáng)到可使人眼直接觀察的）增強(qiáng)到可使人眼直接觀察的 真空光電成像器件，因此也稱為（真空光電成像器件，因此也稱為（ ）。）。8. 光源的顏色，包括兩方面含義（光源的顏色，包括兩方面含義（ ）和（）和（ ）。）。9. 常用的光電陰極有（常用的光電陰極有（ ）和（）和（ ），正電子親和勢(shì)材料光），正電子親和勢(shì)材料光電陰極有哪些？電陰極有哪些？6. 電荷耦合器（電荷耦合器（CCD）電荷轉(zhuǎn)移的溝道主要有兩大類，一）電荷轉(zhuǎn)移的溝道主要有兩大類，一類是（類是（ ）, 另一類是（另一類

13、是（ ）。）。7. 光電子技術(shù)是（光電子技術(shù)是（ ）和（）和（ ）相結(jié)合而形成的一門(mén)技術(shù)）相結(jié)合而形成的一門(mén)技術(shù)10.根據(jù)襯底材料的不同，硅光電二極管可分為（根據(jù)襯底材料的不同，硅光電二極管可分為（ ）型和）型和（ ）型兩種。）型兩種。14.光纖的色散有材料色散、（光纖的色散有材料色散、（ ）和（）和（ ）。）。 15.按照光纖在檢測(cè)系統(tǒng)中所起的作用來(lái)分，光纖傳感器可按照光纖在檢測(cè)系統(tǒng)中所起的作用來(lái)分，光纖傳感器可分為（分為（ ）和（）和（ ）兩種；）兩種；16.光纖的數(shù)值孔徑表達(dá)式為（光纖的數(shù)值孔徑表達(dá)式為（ ），它是光纖的一個(gè)基本），它是光纖的一個(gè)基本參數(shù)，它反映了光纖的（參數(shù)，它反映了光

14、纖的（ ）能力。）能力。 18.根據(jù)襯底材料的不同，硅光電電池可分為（根據(jù)襯底材料的不同，硅光電電池可分為（ ）型和）型和（ ）型兩種。）型兩種。17.真空光電器件是基于（真空光電器件是基于（ ）效應(yīng)的光電探測(cè)器，它的結(jié)）效應(yīng)的光電探測(cè)器，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有一個(gè)（構(gòu)特點(diǎn)是有一個(gè)（ ），其他元件都置于（），其他元件都置于（ ）。）。19.根據(jù)襯底材料的不同，硅光電三極管可分為（根據(jù)襯底材料的不同，硅光電三極管可分為（ ）型和）型和（ ）型兩種。）型兩種。20.為了從數(shù)量上描述人眼對(duì)各種波長(zhǎng)輻射能的相對(duì)敏感為了從數(shù)量上描述人眼對(duì)各種波長(zhǎng)輻射能的相對(duì)敏感度，引入視見(jiàn)函數(shù)度，引入視見(jiàn)函數(shù)V()，視見(jiàn)函數(shù)

15、有（，視見(jiàn)函數(shù)有（ ）和（）和（ ）。）。 21.什么是光電子技術(shù)什么是光電子技術(shù)?簡(jiǎn)述你對(duì)光電子技術(shù)發(fā)展史的理解？簡(jiǎn)述你對(duì)光電子技術(shù)發(fā)展史的理解？簡(jiǎn)述光電子技術(shù)主要研究什么？光電子技術(shù)以什么為特征？簡(jiǎn)述光電子技術(shù)主要研究什么？光電子技術(shù)以什么為特征？ 22.什么是功能型光纖傳感器？什么是非功能型光纖傳感器？什么是功能型光纖傳感器？什么是非功能型光纖傳感器？并舉例說(shuō)明？簡(jiǎn)述光纖溫度、電流傳感器工作原理。并舉例說(shuō)明？簡(jiǎn)述光纖溫度、電流傳感器工作原理。23.光電倍增管（光電倍增管（PMT）由哪幾部分組成？并說(shuō)明電子光學(xué)）由哪幾部分組成？并說(shuō)明電子光學(xué)系統(tǒng)的作用是什么？倍增極結(jié)構(gòu)有幾種形式，各有么特

16、點(diǎn)？系統(tǒng)的作用是什么？倍增極結(jié)構(gòu)有幾種形式，各有么特點(diǎn)？ PMT的工作原理的工作原理?24.什么是什么是慢電子束掃描？靶網(wǎng)電極的作用是什么？像管由哪慢電子束掃描？靶網(wǎng)電極的作用是什么？像管由哪幾部分組成？成像的三個(gè)物理過(guò)程的理論依據(jù)各是什么？幾部分組成？成像的三個(gè)物理過(guò)程的理論依據(jù)各是什么？ 25.什么是二次電子什么是二次電子? 并說(shuō)明二次電子發(fā)射過(guò)程的三個(gè)階段是并說(shuō)明二次電子發(fā)射過(guò)程的三個(gè)階段是什么？光電子發(fā)射過(guò)程的三步驟？什么？光電子發(fā)射過(guò)程的三步驟？26.簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述Si-PIN光電二極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并說(shuō)明光電二極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并說(shuō)明Si-PIN管的頻管的頻率特性為什么比普通光電二極管好？簡(jiǎn)

17、述雙結(jié)硅色敏器件特率特性為什么比普通光電二極管好？簡(jiǎn)述雙結(jié)硅色敏器件特點(diǎn)點(diǎn) ？27.簡(jiǎn)述常用像增強(qiáng)器的類型？并指出什么是第一、第二、簡(jiǎn)述常用像增強(qiáng)器的類型？并指出什么是第一、第二、第三和第四代像增強(qiáng)器？第三和第四代像增強(qiáng)器？ 28.光源的光譜功率分為哪幾種情況？畫(huà)出每種情況對(duì)應(yīng)的光源的光譜功率分為哪幾種情況？畫(huà)出每種情況對(duì)應(yīng)的分布圖？分布圖？ 29.光電測(cè)量系統(tǒng)中的噪聲可分為三類，簡(jiǎn)述這三類噪聲？光電測(cè)量系統(tǒng)中的噪聲可分為三類，簡(jiǎn)述這三類噪聲？等效噪聲功率的表達(dá)式（兩個(gè)）？等效噪聲功率的表達(dá)式（兩個(gè)）？30.光和物質(zhì)相互作用的三個(gè)過(guò)程是什么光和物質(zhì)相互作用的三個(gè)過(guò)程是什么?產(chǎn)生激光的三個(gè)必產(chǎn)生

18、激光的三個(gè)必要條件是什么？激光器的類型和激光的特性是什么？要條件是什么？激光器的類型和激光的特性是什么？31.硅光電池最大的開(kāi)路電壓是多少？為什么它隨溫度升高硅光電池最大的開(kāi)路電壓是多少？為什么它隨溫度升高而降低？而降低？32.什么是光纖的歸一化頻率參數(shù)？判斷單模與非單模光纖什么是光纖的歸一化頻率參數(shù)？判斷單模與非單模光纖的條件？的條件？33.什么是什么是“胖胖0”電荷？什么是電荷？什么是“胖胖0”工作模式？工作模式？“胖胖0”電電荷的數(shù)量是多少？引入荷的數(shù)量是多少？引入“胖胖0”電荷的優(yōu)缺點(diǎn)？電荷的優(yōu)缺點(diǎn)？teI1539. 01401022. 422212221nannaV34.光電探測(cè)器的

19、特性參數(shù)有？光電探測(cè)器的特性參數(shù)有？為什么光敏電阻隨光照增為什么光敏電阻隨光照增加而降低？加而降低？35.CCD由幾部分組成，并說(shuō)明每部分的作用？為什么由幾部分組成，并說(shuō)明每部分的作用？為什么說(shuō)說(shuō)CCD是非穩(wěn)態(tài)器件？是非穩(wěn)態(tài)器件？CCD能否工作其電極間距為？能否工作其電極間距為？ 37.以以P型硅和金屬銫為例，簡(jiǎn)述負(fù)電子親和勢(shì)的形成過(guò)程。型硅和金屬銫為例，簡(jiǎn)述負(fù)電子親和勢(shì)的形成過(guò)程。36.畫(huà)出畫(huà)出P型硅為襯底的型硅為襯底的CCD單元結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)出各部分名單元結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)出各部分名稱。并說(shuō)明當(dāng)柵極電壓稱。并說(shuō)明當(dāng)柵極電壓UG0，UGUTH時(shí)的工作時(shí)的工作狀態(tài)？對(duì)于狀態(tài)？對(duì)于CCD來(lái)說(shuō)電荷注入方式有電

20、注入和光注入，來(lái)說(shuō)電荷注入方式有電注入和光注入，什么是電注入？什么是光注入？什么是電注入？什么是光注入？38.畫(huà)出畫(huà)出CdSe靶的結(jié)構(gòu)圖，并說(shuō)明每層的作用？靶的結(jié)構(gòu)圖，并說(shuō)明每層的作用？ 40.什么是什么是MCP？ MCP工作原理？什么是光纖面板？光工作原理？什么是光纖面板？光纖面板有哪幾種玻璃組成的組成？每層作用？纖面板有哪幾種玻璃組成的組成？每層作用？ 39.從傳輸模式角度考慮，光纖分為哪幾種？從波長(zhǎng)角度從傳輸模式角度考慮，光纖分為哪幾種？從波長(zhǎng)角度考慮光纖分為哪幾種？考慮光纖分為哪幾種？ ESRRg2三三.作業(yè)中的計(jì)算題作業(yè)中的計(jì)算題 二二.證明與設(shè)計(jì)題證明與設(shè)計(jì)題 1.證明光從真空中進(jìn)

21、入光纖時(shí)，其數(shù)值孔徑的表達(dá)式為：證明光從真空中進(jìn)入光纖時(shí)，其數(shù)值孔徑的表達(dá)式為： 2212NAnn2.簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述PSD的工作原理，分別以的工作原理，分別以PSD的中心和第的中心和第1電極為原電極為原點(diǎn)時(shí)，求出各自光點(diǎn)的位置表達(dá)式？點(diǎn)時(shí)，求出各自光點(diǎn)的位置表達(dá)式？ 4.用兩個(gè)槽型光電開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)可識(shí)別移動(dòng)方向的計(jì)數(shù)器；用兩個(gè)槽型光電開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)可識(shí)別移動(dòng)方向的計(jì)數(shù)器；5.用用CdS光敏電阻設(shè)計(jì)照相機(jī)的自動(dòng)曝光控制電路；光敏電阻設(shè)計(jì)照相機(jī)的自動(dòng)曝光控制電路；6.用用CdS光敏電阻設(shè)計(jì)路燈自動(dòng)控制電路。光敏電阻設(shè)計(jì)路燈自動(dòng)控制電路。3.由普朗克公式推導(dǎo)出斯蒂芬由普朗克公式推導(dǎo)出斯蒂芬-玻爾茲曼公式；玻爾茲曼公

22、式； 亞硒酸鎘亞硒酸鎘(CdSeO3)層是由層是由CdSe 氧化氧化而成而成,是一層絕緣體是一層絕緣體,有利于降低暗電流有利于降低暗電流,但不影響光電靈敏度但不影響光電靈敏度.光As2S3SnO2玻璃CdSeCdSeO3電子束N+N畫(huà)出畫(huà)出CdSe靶的結(jié)構(gòu)圖，并說(shuō)明每層的作用？靶的結(jié)構(gòu)圖，并說(shuō)明每層的作用？ CdSe靶原理圖靶原理圖硒化鎘靶硒化鎘靶有四層結(jié)有四層結(jié)構(gòu)構(gòu)玻璃玻璃 透明的導(dǎo)電層透明的導(dǎo)電層SnO2沉積在玻璃板沉積在玻璃板上上,作信號(hào)電極作信號(hào)電極. As2S3層是靶的掃描面層是靶的掃描面,是在高空狀態(tài)下是在高空狀態(tài)下氣湘沉積而成氣湘沉積而成,呈玻璃態(tài)呈玻璃態(tài),厚厚0.2微米微米,是

23、一個(gè)是一個(gè)高阻層高阻層,禁帶寬度為禁帶寬度為2.3eV,具有很高的電阻具有很高的電阻率率,.其作用是防止電子進(jìn)入靶內(nèi)其作用是防止電子進(jìn)入靶內(nèi),形成對(duì)電形成對(duì)電子的阻擋層子的阻擋層,并且承擔(dān)電荷的積累和儲(chǔ)存并且承擔(dān)電荷的積累和儲(chǔ)存. CdSe層是層是N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體,它與呈它與呈N+型透明的型透明的導(dǎo)電層導(dǎo)電層SnO2層構(gòu)成對(duì)空穴的阻擋層層構(gòu)成對(duì)空穴的阻擋層. CdSe層層是異質(zhì)結(jié)是異質(zhì)結(jié)CdSe靶的基體靶的基體,厚厚2微米微米,是完成光是完成光電轉(zhuǎn)換的光敏層電轉(zhuǎn)換的光敏層,其禁帶寬度為其禁帶寬度為1.7eV,具有良具有良好的光電導(dǎo)特性好的光電導(dǎo)特性1).當(dāng)當(dāng) UG0，為多數(shù)載流子的積累狀態(tài)，

24、為多數(shù)載流子的積累狀態(tài)UG0時(shí)時(shí),為多數(shù)載流子的耗盡狀態(tài)為多數(shù)載流子的耗盡狀態(tài)UG0當(dāng)金屬電極上加一個(gè)正電當(dāng)金屬電極上加一個(gè)正電壓但尚處于小電壓時(shí)壓但尚處于小電壓時(shí),電場(chǎng)電場(chǎng)的方向的方向?當(dāng)金屬電極上加一個(gè)當(dāng)金屬電極上加一個(gè)正電壓時(shí)正電壓時(shí),電場(chǎng)的作用電場(chǎng)的作用?結(jié)果結(jié)果:(1).半導(dǎo)體表面可能移動(dòng)的空穴被排斥半導(dǎo)體表面可能移動(dòng)的空穴被排斥;(2).半導(dǎo)體表面下方一定寬度內(nèi)半導(dǎo)體表面下方一定寬度內(nèi),留下一層留下一層離子化的受主離子形成的空間電荷區(qū)離子化的受主離子形成的空間電荷區(qū),為為多子耗盡區(qū)多子耗盡區(qū);該區(qū)域?qū)﹄娮觼?lái)說(shuō)是一個(gè)勢(shì)該區(qū)域?qū)﹄娮觼?lái)說(shuō)是一個(gè)勢(shì)能很低的區(qū)域能很低的區(qū)域,稱為稱為勢(shì)阱勢(shì)阱

25、 在界面形成了一層由離子化的受主離子形成的在界面形成了一層由離子化的受主離子形成的空間電荷區(qū)空間電荷區(qū),這種狀態(tài)為多子的這種狀態(tài)為多子的耗盡狀態(tài)耗盡狀態(tài)3).當(dāng)當(dāng) UGUTH時(shí)時(shí),為反型狀態(tài)為反型狀態(tài)UG0當(dāng)金屬電極上加的正電壓當(dāng)金屬電極上加的正電壓繼續(xù)增加時(shí)繼續(xù)增加時(shí),電場(chǎng)的方向電場(chǎng)的方向?大小大小?當(dāng)金屬電極上加的正電當(dāng)金屬電極上加的正電壓增加時(shí)壓增加時(shí),電場(chǎng)的作用電場(chǎng)的作用?結(jié)果結(jié)果:(1).半導(dǎo)體表面吸引了一薄層電子半導(dǎo)體表面吸引了一薄層電子,與與P型多子反型型多子反型,此時(shí)的反型狀態(tài)為此時(shí)的反型狀態(tài)為弱反型弱反型狀態(tài)狀態(tài),此時(shí)電壓為此時(shí)電壓為UTH,反型層與半導(dǎo)體反型層與半導(dǎo)體內(nèi)的內(nèi)

26、的P型導(dǎo)電區(qū)之間仍是耗盡層型導(dǎo)電區(qū)之間仍是耗盡層.(2).金屬電極上加的正電壓金屬電極上加的正電壓UTH,界面下電子界面下電子的濃度和襯底的多子濃度相等此時(shí)的反型狀的濃度和襯底的多子濃度相等此時(shí)的反型狀態(tài)為態(tài)為強(qiáng)反型狀態(tài)強(qiáng)反型狀態(tài), MOS結(jié)構(gòu)達(dá)到結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài); 在界面形成了一層由電子反型層在界面形成了一層由電子反型層,這種狀態(tài)為這種狀態(tài)為反反型狀態(tài)型狀態(tài) 這時(shí)如果沒(méi)有外界注入電子這時(shí)如果沒(méi)有外界注入電子,反型層中電子來(lái)源主反型層中電子來(lái)源主要是耗盡區(qū)內(nèi)熱激發(fā)的電子空穴對(duì)要是耗盡區(qū)內(nèi)熱激發(fā)的電子空穴對(duì),這種過(guò)程較慢這種過(guò)程較慢,所需時(shí)間為存儲(chǔ)時(shí)間所需時(shí)間為存儲(chǔ)時(shí)間(也稱弛豫時(shí)間也稱弛豫時(shí)間)注意注意:這個(gè)時(shí)間為存儲(chǔ)時(shí)間這個(gè)時(shí)間為存儲(chǔ)時(shí)間(也稱弛豫時(shí)也稱弛豫時(shí)間間),只有在這個(gè)時(shí)間內(nèi)可以對(duì)耗盡區(qū)存只有在這個(gè)時(shí)間內(nèi)可以對(duì)耗盡區(qū)存取信號(hào)電荷取信號(hào)電荷.這個(gè)時(shí)間大約為這個(gè)時(shí)間大約為0.110S2.瞬態(tài)情況瞬態(tài)情況 當(dāng)金屬電極的電壓當(dāng)金屬電極的電壓UGUTH的瞬間的瞬間,電極下的電極下的半導(dǎo)體表面的空穴被排斥而形成耗盡區(qū)半導(dǎo)體表面的空穴被排斥而形成耗盡區(qū),此時(shí)因?yàn)榇藭r(shí)因?yàn)闊峒ぐl(fā)的電子熱激發(fā)的電子-空穴對(duì)中的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并被填空穴對(duì)中的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并被填滿需滿需一定的時(shí)間一定的時(shí)間,因此還不能馬上形成反型層因此還不能馬上形成反型層,這種這種狀態(tài)稱為狀態(tài)稱為深耗盡深耗盡.