光电检测技术考试试卷

光电检测技术期中考试试卷2014一．选择题（20分）1．对于费米能级，以下说法不正确的是（）A一个平衡的系统只能有唯一一个费米能级B电子占据率为时所对应的能级Cp型半导体材料费米能级靠近价带顶Dn型半导体材料费米能级靠近价带顶2．负电子亲和势阴极和正电子亲和势比较有重要差别，参与发射的的电子（）A不是冷电子，而是热电子B不是热电子，而是冷电子C既是冷电子，又是热电子D既不是冷电子，也不是热电子3．下列器件按照响应速度由快到慢的顺序，正确的是（）APIN光电二极管PN结光电二极管光电三极管光敏电阻BPIN光电二极管光敏电阻PN结光电二极管光电三极管C光电三极管PIN光电二极管光敏电阻PN结光电二极管DPN结光电二极管光电三极管PIN光电二极管光敏电阻4．下列探测器的光－电响应时间，由少数载流子的寿命决定：（）A光电导探测器B光电二极管C光电倍增管D光电倍增管5．对于光敏电阻，下列说法不正确的是（ ）A弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B光敏面做成蛇形，有利于提高灵敏度C光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动D光敏电阻具有前历效应6．下列光源中哪一种光源，可作为光电探测器在可见光区的积分灵敏度测量标准光源：（A氘灯B低压汞灯C色温2856K的白炽灯D色温500K的黑体辐射器当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.不移动D.均有可能表中列出了几种国外硅APD的特性参数C30S17EC30S72EC30902EC30902SC30916E光敏而I'Lii'(mm)0.S0.50.51.5电流灵敏度(A'W)

((a.lOSOimi)7745128(@830nm70暗电流(nA)1001515100结电容(PF)C^lOOkHzi10111.61.6C30S17EC30S72EC30902EC30902SC30916E光敏而I'Lii'(mm)0.S0.50.51.5电流灵敏度(A'W)

((a.lOSOimi)7745128(@830nm70暗电流(nA)1001515100结电容(PF)C^lOOkHzi10111.61.6275-425275-425180-2500.86(^830mn)180-250275-425等效噪声功率(fW'VHz)(@-990nm)匸作电丘（V）3(@830nni)Xi根据表中数据，要探测830nm的弱光信号，最为合适的器件是（）AC30817EBC30916EC C30902EDC30902S已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温 2856K标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为 S二5uA/uW，eS二o.4A/lm，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（）vA.甲场灵敏度高 B.乙场灵敏度高C.甲乙两场灵敏度一样高 D.无法比较

TOC\o"1-5"\h\z不具有增益的探测器是（ ）AAPDB光电池C光敏电阻D光电三极管二.判断题（每题1分，共10分）探测率是一个反映探测器探测能力的物理量，探测率越大，说明探测器的探测能力越强。（ ）在弱辐射作用的情况下，半导体的光电导效应与入射辐射通量的关系是线性的。（ ）光电导器件的时间响应都较小，适合于探测窄脉冲光信号。（ ）光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动。（ ）光敏电阻的恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。（ ）被照明物体表面的辐射照度和光源与物体表面的距离平方成反比。（ ）光电倍增极在使用过程中队入射光没有特殊要求。（ ）负电子亲和势光电阴极是真空能级在导带之下，从而使有效的电子亲和势为负值。（ ）本征光电导器件的长波限可以达到130um。（）辐射出射度Me与辐射照度Ee的定义式都是：某点处面元的辐通量d①e除以改面元的面积dA的商，所以这两个物理量是具有相同的概念。（）三.填空题（每空2分，共20分）100W标准钨丝灯在范围内所发出的辐射通量为 已知某种光电器件的本征吸收长波限为，则该材料的禁带宽度为 设某光敏电阻在100lx光照下的阻值为2k°，且已知它在90~120lx范围内的的1=0.9。则该光敏电阻在110lx光照下的阻值为 (NEP)为5.6.7.8.9.10四.(NEP)为5.6.7.8.9.10四.在光电倍增管中，吸收光子能量发射光电子的部件是 光电阴极中因电子热能大于逸出功而产生的发射称为 光照时产生的光生载流子在外加电场作用下，所形成的外部光电流与电子形成的内部电流之比称为象限探测器和光电位置传感器（PSD）相比较，存在死区的是 功率谱大小与频率无关的噪声称为 吸收率小于1，但近似地为一常数，这样的物体称为 简答题（每题5分，共25分）硅光电池的开路电压为U，当照度增大到一定时，为什么不再随入射照度的增加而增加，只是接近在同一照度下，为什么加负载后输出电压总是小于开路电压说明叫做NEA为什么NEA材料制成的光电阴极灵敏度极高依据光照产生光电子是否逸出材料表面，光电效应可以分为内光电效应和外光电效应。所学过的光电效应中，哪些属于内光电效应哪些属于外光电效应为什么外光电效应对应的截止波长比较短光伏探测器的频率响应特性明显优于光电导探测器。试从光电导效应和光伏效应的机理上加以解释。解释杂质光电导探测器：a常用于中远红外探测；b通常必须在低温条件下工作五.（6分）一个100W的光源，发出的光由860nm、555nm和460nm三种光组成，辐射通量分别为①e（860）=5W、①e（555）=55W和①e（460）=25W，求（1）发出的光通量①v;（2）光源的辐射效率；（3）光源的发光效率。六.（6分）一个InGaAsAPD管在倍增因子M=1时，入射波长九=1.55pm时量子效率"=60%，加偏置电压工作时倍增因子M=12，试计算1） 入射功率为20nW，APD管得光电流为多少2） 倍增因子为12时，APD管得光谱响应度为多少七.（7分）GDB20光电倍增管的阴极光照灵敏度为60|iA/lm，阴极面的有效直径为15mm，倍增级数为11级，阳极光照灵敏度为100A/lm，长期使用时阳极电流应限制在4^A以下。试问：期使用时，光电倍增管阴极面的极限入射光通量为多少构成该光电倍增管的倍增极的二次电子发射系数八.