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关于光电导探测器的调查报告1.工作原理和特性利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应，是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等；在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。光电导体的另一应用是用它做摄像管靶面。为了避免光生载流子扩散引起图像模糊，连续薄膜靶面都用高阻多晶材料,如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取镶嵌靶面的方法，整个靶面由约10万个单独探测器组成。光电导效应是内光电效应的一种。当照射的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg时，光子能够将价带中的电子激发到导带，从而产生导电的电子、空穴对,这就是本征光电导效应。这里h是普朗克常数，v是光子频率,Eg是材料的禁带宽度（单位为电子伏）。因此，本征光电导体的响应长波限c为 c=hc/Eg=1.24/Eg(m) 式中 c为光速。本征光电导材料的长波限受禁带宽度的限制。在60年代初以前还没有研制出适用的窄禁带宽度的半导体材料，因而人们利用非本征光电导效应。Ge、Si等材料的禁带中存在各种深度的杂质能级，照射的光子能量只要等于或大于杂质能级的离化能，就能够产生光生自由电子或自由空穴。非本征光电导体的响应长波限由下式求得 c1.24/Ei 式中Ei代表杂质能级的离化能。到60年代中后期，Hg1-xCdxTe、PbxSn1-xTe、PbxSn1-xSe等三元系半导体材料研制成功,并进入实用阶段。它们的禁带宽度随组分x值而改变，它与工作在同样波段的Ge：Hg探测器相比有如下优点：工作温度高（高于77K），使用方便,而Ge:Hg工作温度为38K。本征吸收系数大,样品尺寸小。易于制造多元器件。2.常用的光电导探测器材料在射线和可见光波段有：CdS、CdSe、CdTe、Si、Ge等;在近红外波段有：PbS、PbSe、InSb、Hg0.75Cd0.25Te等;在长于8微米波段有:Hg1-xCdxTe、PbxSn1-x、Te、Si掺杂、Ge掺杂等；CdS、CdSe、PbS等材料可以由多晶薄膜形式制成光电导探测器。 3.发展史1873年，英国W.史密斯发现硒的光电导效应，但是这种效应长期处于探索研究阶段，未获实际应用。第二次世界大战以后，随着半导体的发展，各种新的光电导材料不断出现。在可见光波段方面，到50年代中期，性能良好的硫化镉、硒化镉光敏电阻和红外波段的硫化铅光电探测器都已投入使用。60年代初，中远红外波段灵敏的Ge、Si掺杂光电导探测器研制成功，典型的例子是工作在35微米和814微米波段的Ge:Au（锗掺金）和Ge:Hg光电导探测器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可变禁带宽度的三元系材料的研究取得进展。4.国外市场：韩国Samsung电子公司光电子部的S.R.Cho等人，研制了与半导体微镜集成的InGaAs p-i-n光电探测器。这种p-i-n光电探测器具有典型的外延层结构。它由n+-InP缓冲层、n -InGaAs吸收层和n -InP项层组成。全部外延层用金属有机气相外延（MOVPE）技术生长在n+-InP衬底上。然后，P区用SiN掩蔽的后置生长Zn扩散工艺选择形成。圆形微镜制作在InP-InGaAs-InP p-i-n光电探测器的后部，这是InP晶体。在微镜制作之前，InP衬底减薄到120 m并且抛光。 波兰VIGO 公司生产的光电探测器在212m光谱的范围内使每个波长都达到了最优化；其探测器是以高探测灵敏度和卓越的响应速度而著称；非制冷型设备是VIGO的主要产品系列。 A、TE制冷型光电探测器： 特点：1、高性能的在2-12m范围 。2、无须LN（液氮）制冷；3、快速响应；4、无闪动噪声；5、使用方便动态范围宽；6、小巧,耐用可靠；7、低成本及时交货； 8、可按客户要求设计。9、标准可以供货的探测器是带BaF2视窗。10、采用改进的TO-8封装可以按客户定制器件的要求提供四象限单元、多元件阵列、特定封装、连接器视窗和光滤波器。 产品系列：1、PV-2TE（2-12m红外光电探测器、热电制冷） 2、PVI-2TE(2-12m红外光电探测器、热点制冷、光侵入式) 3、PVM-2TE（2-12m红外光电探测器、倍增结构、热电制冷） 4、PVMI-2TE（2-12m红外光电探测器、倍增结构、光侵入式） 5、PC-2TE（2-12m红外光电探测器、热电制冷） 6、PCI-2TE（2-12m红外光电探测器、多结、热电制冷、光侵入式） B、非制冷光电探测器 特点：1、室温下工作无需偏置；2、响应时间短无闪动噪声；3、从DC到高频范围工作4、与快速逻辑元器件完美兼容；5、动态范围宽低成本；6、可根据客户要求设计。7、可以按客户定制器件的要求提供四象限单元、多元件阵列、各种浸润镜头、视窗和光滤波器。8、标准可以供货的探测器（不带视窗）封装是改进的TO-39或BNC-based封装。9、其它的封装、视窗和连接器可以根据需求提供。 产品系列： 1、PV系列（2-12m红外光电探测器） 2、PVI系列（2-12m红外光电探测器、光侵入式） 3、PVM系列（2-12m红外光电探测器、倍增结构） 4、PVMI系列（2-12m红外光电探测器、多结探测器、光侵入式） 5、PC系列（2-12m红外光电导探测器） 6、PCI系列（2-12m红外光电导探测器、光入侵式） 7、PEM系列（2-12m红外光电磁探测器、光平直入浸式） 8、PCQL系列（2-12m红外光电导探测器、光入浸式） 美国Judson公司是高性能红外探测器及其附件产品的领导设计者和制造商。公司专业制造HgCdTe、Ge、InSb、PbS、PbSe、InAs、InGaAs探测器。Ge探测器：工作波长范围是：0.8-1.8m InGaAs探测器：工作波长范围：0.8-2.6mInAs探测器：工作波长范围：1-3.8m PbS探测器：工作波长范围是：1-3.5mPbSe探测器：工作波长范围是：2-6mInSb探测器：工作波长范围是：1-5.5mPC HgCdTe探测器：工作波长范围是：2-26mPV HgCdTe探测器：工作波长范围是：0.5-5m5.国内产品及其型号，特点国内水平：中国科学院半导体所光电子技术研究中心，研制了用于光通信的新型光电子器件垂直腔面发射激光器和光电探测器。特别是他们用分子束外延在GaAs衬底上生长InGaAs外延层，制作了InGaAs多量子阱（MQW）谐振腔增强型光电探测器（RCE-PD）。测得这种光电探测器的峰值响应波长为1298nm，半最大值全宽（FWHM）为5nm，波长调整范围为10nm，暗电流为20PA，电容为2PF，3dB带宽300MHz。另外一种光电探测器峰值响应波长为1060nm，半最大值全宽FWHM为1.6nm，波长调整范围为10nm，暗电流为30PA，电容为2PF，3dB带宽为450MHz。上海瞬渺光雪崩光电探测器（APD）产品特性：高速响应达1GHz；封装尺寸小：50 x 50 x 45 mm；波长可选：400-1000 nm /850-1650 nm；增益连续可调：1x to 100x (ADP210)1x to 10x ；(ADP310)SM05适配器 北京卓立汉光主要光电探测器产品: DInGaAs系列铟镓砷探测器; HgCdTe系列硅光电探测器; DSi系列硅光电探测器; InAs系列砷化铟探测器; InSb系列锑化铟探测器; 硫化铅探测器; 热释电探测等等。下面主要介绍几种：DSi型号列表及主要技术指标 技术指标型号名称 DSi200 紫敏硅探测器 DSi300 硅探测器 进口紫外增强型 国产低暗电流型 有效接收面积(mm2) 100(11.28) 100(1010) 波长范围(nm) 200-1100 300-1100 峰值波长(nm) - 80020 峰值波长响应度(A/W) 0.52 0.4 254nm的响应度(A/W)0.14(0.09) - 响应时间(s) 5.9 - 工作温度范围() -10+60 - 储存温度范围() -20+70 - 分流电阻RSH(M) 10(5) - 等效噪声功率NEP (W/Hz) 4.510-13 - 暗电流(25；-1V) - 1X10-8510-11 A 结电容(pf) 4500 4x104响应时间(ns)25D*(peak, 1KHz)cm Hz1/2W-1,最小值3 x 10103 x 10102.5 x 10105 x 1093 x 1010前置放大器ZPA-101ZPA-101ZPA-101ZPA-101集成信号输出模式电压电压电压电压电压输出信号极性正（P）正（P）正（P）正（P）正（P）锑化铟探测器（InSb）液氮制冷型红外探测器，波长范围：15.5m 有DInSb5-De(x)和DInSb5-HS两种类型，其中： DInSb5-De(x)为液氮制冷型，x-01/ 02/ 04/ 07，四种光敏面尺寸可选，适合一般测量，须选配前置放大器 DInSb5-HS为液氮制冷高速响应型，集成前置放大器，响应时间小于25ns探测器元件均封装于DEC-(x)系列探测器室内，用于与光谱仪狭缝连接型号/参数DInSb5-De01DInSb5-De02DInSb5-De04DInSb5-De07DInSb5-HS光敏面尺寸(mm)124711（方）波长范围(m)1-5.51-5.51-5.51-5.51-5.5峰值响应度(A/W)3333-峰值响应度(V/W)-2x 104响应时间(ns)-25D*(peak,1KHz)cm Hz1/2W-11 x 10111 x 10111 x 10111 x 10111 x 1011NEP(peak,1KHz)pW/Hz1/20.81.636-暗电流(A)730110350-前置放大器选配选配选配选配集成信号输出模式电流电流电流电流电压输出信号极性正（P）正（P）正（P）正（P）正（P）长春博盛量子科技有限公司Thorlabs光电探测器DET系列光电探测器是袖珍、通用型的高速光学探测器。每一种类型都包括一个快速PIN光电二极管和封装在铝外壳中的内部偏置电池，具有宽带、DC耦合输出。这些探测器对于监测快速脉冲激光及DC光源是理想的。条目公制条目探测器类型HEP1)(W/Hz)上升时间激活区面积波长范围DET25KDET25K/MGaP1.6x10-141/140ns2)4.8mm2(2.2x2.2mm)150-550nmDET36ADET36A/MSi1.6x10-1420ns13mm2(3.6x3.6mm)400-1100nmDET10ADET10A/MSi1.9x10-141ns0.8mm2(1mm)200-1100nmDET100ADET100A/MSi5.5x10-1445ns75.4mm2(9.8mm)4)400-1100nmDET50BDET50B/MGe4x10-12270ns19.6mm2(5.0)800-1800nmDET10CDET10C/MInGaAs1.6x10-147ns3)0.8mm2(1.0mm)700-1800DET10DDET10D/MInGaAs2x10-1225ns0.8mm2(1.0mm)1200-2600nmPIN FPD510 光电探测器规格FPD510FPD510-FFPD510-FV光学输入光纤*自由空间自由空间电源电压8-20V8-20V8-20V电流消耗50mA50mA50mA最大入射功率10mW10mW10mW操作温度10-4010-4010-40光谱范围*850-1650nm850-1650nm400-1000nm探测器直径-0.3mm0.4mm频率范围0-250MHz0-250MHz0-250MHz3dB带宽0-200MHz0-200MHz0-200MHz上升时间2ns2ns2ns增益*4x104V/W4x104V/W4x104V/W暗态噪声-120dBm-120dBm-120dBmNEP(计算值)3pW/Hz3.2pW/Hz6pW/Hz输出连接SMASMASMA输出阻抗50W50W50W器件尺寸60x50x27mm60x50x27mm60x50x27mm输出耦合DCDCDC具有FC/APC的SMF28尾纤条目描述FPD510850-1650nm 高灵敏度PIN探测器，光纤耦合，0-250MHzFPD510-F850-1650nm 高灵敏度PIN探测器，自由空间，0-250MHzFPD510-FV400-1000nm 高灵敏度PIN探测器，自由空间，0-250MHzFPD310系列高灵敏度PIN光电探测器FPD310FPD310-FFPD310-FV光学输入光纤*自由空间自由空间电源电压8-20V8-20V8-20V电流消耗250mA250mA250mA最大入射功率2mW2mW2mW操作温度10-4010-4010-40波长范围*850-1650nm850-1650nm400-1000nm探测器直径-/-0.04mm0.4mm频率范围1MHz-1800MHz1MHz-1800MHz1MHz-1500MHz3dB带宽10-1000MHz10-1000MHz10-900MHz上升时间0.5ns0.5ns0.7ns增益设定1* 5x104V/W5x104V/W5x104V/W增益设定2*5x102V/W5x102V/W5x102V/W暗态噪声-90dBm-90dBm-90dBmNEP(计算值)15.7pW/Hz16.6pW/Hz30pW/Hz输出连接SMASMASMA输出阻抗50W50W50W器件尺寸60x50x27mm60x50x27mm60x50x27mm输出耦合ACACAC具有FC/APC的SMF-28e尾纤特征1GHz 1-dB带宽超快响应(1MHz)具有FC/APC尾纤(SFM-28e)的OEM封装光谱范围：400-1650nm两个增益设置应用快速激光脉冲光纤耦合或自由空间弱光信号条目描述FPD310850-1650nm 高灵敏度PIN探测器，光纤耦合，1MHz-1.8GHzFPD310-F850-1650nm 高灵敏度PIN探测器，自由空间，1MHz-1.8GHzFPD310-FV400-1000nm 高灵敏度PIN探测器，自由空间，1MHz-1.5GHzPDA系列放大的光电探测器型号传感器带宽2光谱范围激活区面积增益PDA25KPDA10AGaPSi7.5MHz150MHz150-550nm200-1100nm6.25mm2(2.5x2.5mm)0.8mm2(1mm)1.5x10到4.75x106V/A41x104V/APDA36APDA100ASiSi17MHz1.5MHz350-1100nm400-1100nm13mm2(3.6x3.6mm)100mm2(10x10mm)1.5x10到4.75x106V/A41.5x10到4.75x106V/A4PDA10CFPDA10CSPDA50BPDA10DInGaAsInGaAsGeInGaAs150MHz17MHz400kHz15MHz700-1800nm700-1800nm800-1800nm1200-2600nm0.2mm2(0.5mm)0.8mm2(1mm)19.6mm2(5.0mm)0.8mm2(1mm)1x104V/A1.5x103到4.75x106V/A41.5x103到4.75x106V/A41x104V/APDA30GPDA20HPbSPbSe0.2kHz到1kHz0.2kHz到10kHz1000-2900nm1500-4800nm9mm2(3.0x3.0mm)4mm2(2.0x2.0mm)100V/A100V/A条目描述PDA25K150-550nm 开关增益，GaP探测器，110VAC电源PDA25K-EC150-550nm 开关增益，GaP探测器，230VAC电源PDA10A200-1100nm 固定增益，Si探测器，110VAC电源PDA10A-EC200-1100nm 固定增益，Si探测器，230VAC电源PDA36A350-1100nm 开关增益，Si探测器，110VAC电源PDA36A-EC350-1100nm 开关增益，Si探测器，230VAC电源PDA100A400-1100nm 开关增益，Si探测器，110VAC电源PDA100A-EC400-1100nm 开关增益，Si探测器，230VAC电源PDA10CF700-1800nm 固定增益，InGaAs探测器，110VAC电源PDA10CF-EC700-1800nm 固定增益，InGaAs探测器，230VAC电源PDA10CS700-1800nm 开关增益，InGaAs探测器，110VAC电源PDA10CS-EC700-1800nm 开关增益，InGaAs探测器，230VAC电源PDA50B800-1800nm 开关增益，Ge探测器，110VAC电源PDA50B-EC800-1800nm 开关增益，Ge探测器，230VAC电源PDA10D1.2-2.6m 固定增益，InGaAs探测器，110VAC电源PDA10D-EC1.2-2.6m 固定增益，InGaAs探测器，230VAC电源PDA30G1.0-2.9m 固定增益，PbS探测器，110VAC电源PDA30G-EC1.0-2.9m 固定增益，PbS探测器，230VAC电源PDA20H1.5-4.8m 固定增益，PbSe探测器，110VAC电源PDA20H-EC1.5-4.8m 固定增益，PbSe探测器，230VAC电源雪崩光电探测器APD系列高灵敏度雪崩光电探测器APD210APD310光学输入自由空间*自由空间*电源电压12-15V*12-15V*电流消耗200mA200mA最大入射功率10mW10mW操作温度10到4010到40光谱范围400-1000nm850-1650nm探测器直径0.5mm0.03mm频率范围1-1600MHz1-1800MHz3dB带宽1-1000MHz1-1000MHz上升时间500ps500ps最大增益2.5x105V/W 1GHz,800nm2.5x104V/W 1GHz,1500nm暗态噪声-80dBm-80dBmNEP(计算值)0.4pW/Hz2pW/Hz输出连接BNCBNC输出阻抗50W50W器件尺寸50x50x45mm50x50x45mm输出耦合ACAC条目描述APD210高速雪崩探测器 1000MHz,(400-1000nm)APD310高速雪崩探测器 1000MHz,(850-1650nm)纤维光学探测器1.2GHz到2GHzThorlabs提供新的DET01CFC InGaAs光电探测器取代我们很普通的D400FC型。它的特征是增加带宽到2GH，操作波长范围800-1700nm。一些附加的改进，包括更高的带宽、更容易的电池接入和更快的响应。加上一个分接头安装孔（8-32或M4），易于安装到我们的接口。操作在可见范围的一个新版现在有效-DET02AFC。它有1.2GHz带宽和400-1100nm的波长范围。这个系列的GHz带宽光电探测器封装作为我们非常普通的DET产品家族同样易于使用两种型号的设计实施宽范围的试验和测量，包括快速光学信号的高速数据通信、模拟微波和一般的高速光子研究和开发。对自由空间光束，我们推荐使用安装在运动支架的光纤准直封装。这种结合易于耦合自由空间光束进DET01CFC。光电探测器规格DET01CFC(/M)DET02AFC(/M)探测器InGaAsSi波长范围800-1700nm400-1100nm带宽2GHz1.2GHz峰响应0.95A/W 1550nm0.46A/W 730nm上升/下降时间100ps 最大50ps 典型NEP 1550nm1.5x10-14W/Hz9.5x10-14W/Hz暗电流0.7nA(2.5nA最大)50pA(500pA最大)PD激活直径0.1mm0.25mmFOV48-耦合透镜0.058球透镜0.059球透镜特征偏置电压：12V输入连接：FC/PC输出连接：SMA电池：12VDC,45mA hr,A23条目公制条目描述DET01CFCDET01CFC/M高速InGaAs探测器(800