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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 λc 为 λc=hc/Eg=1.24/Eg　 (μm) 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 λ 由下式求得 λc＝1.24/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： ①工作温度高（高于 77K） ，使用方便,而 Ge:Hg 工作温度为 38K②本征吸收系数大,样品尺寸小③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 3～5 微米和 8～14 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 2－12µm 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 2-12μm 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 （2-12μm 红外光电探测器、热电制冷） 2、PVI-2TE(2-12μm 红外光电探测器、热点制冷、光侵入式) 3、PVM-2TE（2-12μm 红外光电探测器、倍增结构、热电制冷） 4、PVMI-2TE（2-12μm 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（2-12μm 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（2-12μm 红外光电探测器） 2、PVI 系列（2-12μm 红外光电探测器、光侵入式） 3、PVM 系列（2-12μm 红外光电探测器、倍增结构） 4、PVMI 系列（2-12μm 红外光电探测器、多结探测器、光侵入式） 5、PC 系列（ 2-12μm 红外光电导探测器） 6、PCI 系列（2-12μm 红外光电导探测器、光入侵式） 7、PEM 系列（2-12μm 红外光电磁探测器、光平直入浸式） 8、PCQL 系列（2-12μm 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：0.8-1.8μm InGaAs 探测器：工作波长范围：0.8-2.6 μmInAs 探测器：工作波长范围： 1-3.8μm PbS 探测器 ：工作波长范围是：1-3.5μmPbSe 探测器 ：工作波长范围是：2-6μmInSb 探测器：工作波长范围是：1-5.5μmPC HgCdTe 探测器：工作波长范围是： 2-26μmPV HgCdTe 探测器：工作波长范围是：0.5-5μm5.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(Φ11.28) 100(10×10) 波长范围(nm) 200-1100 300-1100 峰值波长(nm) ------- 800±20 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(μs) 5.9 ------- 工作温度范围(℃) -10～+60 ------- 储存温度范围(℃) -20～+70 ------- 分流电阻 RSH(MΩ) 10(>5) ------- 等效噪声功率 NEP (W/√Hz) 4.5×10-13 ------- 暗电流(25℃； -1V) ------- 1X10-8—5×10-11 A 结电容(pf) 4500 4x104响应时间(ns) 　 　 　 　 <25D*(@λpeak, 1KHz)cm Hz1/2W-1,最小值3 x 1010 3 x 1010 2.5 x 1010 5 x 109 3 x 1010前置放大器 ZPA-101 ZPA-101 ZPA-101 ZPA-101 集成信号输出模式 电压 电压 电压 电压 电压最大输出电压(V) 4信号输。