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  光电导效应

光电导效应,又称为光电效应、光敏效应,是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。光电导效应是两种内光电效应中的一种。 所谓内光电效应, 是指受到光照的半导体的电导率σ发生变化或产生光生电动势的现象。 其中 , 由于光照而引起半导体的电导率 σ 发生变化的现象称为光电导效应( photoconductive effects)。当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量, 若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度, 就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。

简介

某些半导体材料受到光照射时,其电导率发生变化的现象。光照射到半导体上,价带上的电子接受能量,使电子脱离共价键。当光提供的能量达到禁带宽度的能量值时,价带的电子跃迁到导带,在晶体中就会产生一个自由电子和一个空穴,这两种载流子都参与导电。由光产生的附加电导称为光电导,也称本征光电导。光能还可将杂质能级激发产生附加电导,称为杂质光电导。利用光敏效应可制成光敏电阻,不同波长的光子具有不同的能量,因此,一定的材料只对应于一定的光谱才具有这种效应。对紫外光较灵敏的光敏电阻称紫外光敏电阻,如硫化镉和硒化镉光敏电阻,用于探测紫外线。对可见光灵敏的光敏电阻称可见光光敏电阻,如硒化铊、硫化铊,硫化铋及锗、硅光敏电阻,用于各种自动控制系统,如光电自动开关门窗,光电计算器,光电控制照明,自动安全保护等。对红外线敏感的光敏电阻称红外光敏电阻,如硫化铅,碲化铅、硒化铅等,用于夜间或淡雾中探测能够辐射红外线目标,红外通信,导弹制导等。

评价

红外光电导摄像管是红外制导导弹的眼睛。许多军事目标(飞机、坦克、军舰等)都装有大功率发动机,其动力部分是强大的红外辐射源,可形成红外制导导弹的目标控制信号。当信号被导弹接受后,经处理去驱动导弹的控制系统,在红外光电导摄像管的协助下,不断矫正导弹的飞行方向,逼近目标并加以摧毁。用导弹拦截导弹,关键在于传感器准确及时地探测、跟踪目标。由对红外光响应速度快、灵敏度高、有较高响应率的光电导材料制成的红外光电导探测器,可安装在预警飞机或预警卫星上,能准确及时地探测、跟踪敌方导弹尾焰的红外辐射,是反导弹系统预警装置中的重要组成部分。红外光电导制导、探测技术具有不易受干扰、定位准确率高、结构简单、成本低、可探测超低空目标等优点,但受气象条件的影响比较大,往往要和雷达配合,以便取长补短。目前,许多地空导弹是雷达)红外双模制导导弹。有趣的是,光电导效应同样应用于隐身技术。[1]

参考文献