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1.1.1 光在介质中的传播和光学常数1

第一章 光敏器件的基础知识1

1.1 半导体的光学性质1

5.2.3 光敏三极管的制造工艺 215

目录11

前言11

1.1.2 光子和半导体中的光吸收15

1.1.3 半导体的光电效应20

1.2 半导体光敏器件的性能参数22

1.2.1 响应度、线性度和量子效率23

1.2.2 响应时间28

1.2.3 噪声等效功率和探测度29

1.2.4 光敏器件的光谱特性38

1.3 光生载流子的运动及连续性方程40

1.3.1 光生载流子产生率41

1.3.2 非平衡载流子的复合率及寿命44

1.3.3 连续性方程的常用形式53

2.1 光电导器件概述58

第二章 光电导效应和光电导器件58

2.2 光电导效应及光电导61

2.3 光电导器件的特性63

2.3.1 光电流及其增益63

2.3.2 光电流的频率响应66

2.3.3 光电导器件中的噪声67

2.3.4 光电导器件的探测度68

第三章 光敏二极管74

3.1 PN结光伏效应75

3.1.1 定性讨论75

3.1.2 定量分析78

3.1.3 光照下PN结的伏安特性曲线91

3.2 PN结光敏二极管94

3.2.1 量子效率94

3.2.2 设计考虑101

3.2.3 举例119

3.3 其它无倍增型光敏二极管124

3.3.1 PIN光敏二极管125

3.3.2 肖特基势垒光敏二极管133

3.3.3 异质结光敏二极管140

3.4 光谱响应的改善和蓝紫增强型光敏二极管148

3.4.1 硅光敏二极管短波响应的限制机构149

3.4.2 蓝紫增强型硅光敏二极管举例156

3.5 光伏探测器169

3.5.1 光伏探测器与太阳电池的差别169

3.5.2 光伏探测器的特性及其与光导式二极管的差别170

第四章 雪崩光敏二极管181

4.1 雪崩电离与增益181

4.2 结构设计与特性187

4.3 暗电流与噪声指数197

4.4 异质结雪崩光敏二极管202

第五章 光敏三极管207

5.1 光敏三极管的工作原理207

5.2 光敏三极管的设计与制造212

5.2.1 设计考虑原则212

5.2.2 光敏三极管版图设计举例214

5.2.4 设计和制造的最佳化考虑举例216

5.3 光敏三极管的灵敏度217

5.3.1 具有组合器件结构的高灵敏度光敏三极管218

5.3.2 单个的高灵敏度光敏晶体管219

5.4 光敏三极管的光电特性222

5.5 光敏三极管的响应时间228

5.5.1 无基极偏流231

5.5.2 基极偏流Ib远大于脉冲光电流IL233

5.6 异质结光敏三极管234

5.6.1 定性讨论234

5.6.2 定量分析236

5.6.3 发展中的异质结光敏三极管248

第六章 集成光敏器件和特种光敏器件252

6.1 光敏二极管阵列252

6.2 光敏三极管阵列262

6.2.1 光敏三极管的存贮模式262

6.2.2 双发射极光电三极管阵列263

6.2.3 在激光全息存贮系统中的应用266

6.3 光敏二极管与放大器件的组合268

6.4 半导体色敏器件272

6.4.1 关于颜色的检测272

6.4.2 半导体测色器件的测色原理274

6.4.3 半导体色敏器件的制作工艺及基本特性280

6.4.4 信号处理电路实例284

6.5 结型场效应光敏管286

6.6 光控晶体闸流管290

6.6.1 概况290

6.6.2 光控晶闸管的工作原理292

6.6.3 光控晶闸管的参数295

6.7 电荷耦合器件及其阵列296

6.7.1 MOS三层结构296

6.7.2 CCD结构与工作原理301

6.7.3 CCD摄像器件304

6.7.4 埋沟CCD310

第七章 光敏器件的应用314

7.1 应用光敏器件的基础知识314

7.1.1 硅光敏二极管314

7.1.2 硅光敏三极管321

7.1.3 热稳定性与光谱匹配325

7.1.4 实用基本电路330

7.2 测光仪器337

7.3 利用光敏二极管实现光辐射的绝对测量350

7.4 光耦合器355

7.5 光电开关363

7.6 实用电路举例370

7.6.1 波导电弧的探测370

7.6.2 光敏三极管在程序控制铣床上的应用373

7.6.3 冲床安全保护用双控光电开关电路374

7.6.4 反射式光传感器滚珠检测电路376

7.6.5 反射式光传感器脉搏检测电路378

7.6.6 半导体彩色传感器实际测色电路378

7.6.7 干涉条纹计数用光电检测装置380

7.6.8 光敏式重力加速度测试仪381

第八章 光敏器件测试方法基础385

8.1 半导体光敏器件测试方法总则385

8.2 静态特性的测试387

8.3 动态特性的测试392

8.4 光谱特性的测试394

附录397

一 辐射度单位和光度单位397

二 光源简介405

三 常用物理常数418