目录

1.什么是光电传感器

被测量的变化——>光信号的变化——>电信号的变化

2.光电效应，外光电效应，内光电效应

1.光电效应

2.外光电效应

3.内光电效应

3.典型器件的原理及特性

1.光电管

伏安特性：

光照特性：

光照特性的曲线斜率代表灵敏度

2.光电倍增管：

3.光敏电阻

1.重要参数：

1.伏安特性：

2.光照特性：

3.频率特性：

4.温度特性：

5.稳定性：

4.光电池

5.光敏晶体管

1.伏安特性

2.光照特性

4.CCD传感器

1.感光单元

2.移相存储

3.移位输出

  光电效应是指物体吸收了能量为E的光能后产生的电效应。

外光电效应是指物体在光照的作用下，电子由物体内部逸出物体表面，向外发射的过程。

本质为爱因斯坦的光电效应方程。

两个重要点理解：红限频率，波长限。

基于外光电效应的典型器件：光电管，光电倍增管。

内广电效应分为：光电导效应以及光生伏特效应。

何为光电导效应？

其实通过名字我们不难联想与电导率有关，但的确也正是这样。

光电导效应：在光线的作用下，电子吸收能量从键合状态过渡到自由状态，从而引起材料电导率的变化。（通俗点来说就是是可以移动的电子增多了）

同样在这个过程中我们也把握两个重要的部分：禁带宽度，可逆。

可逆是什么？其实就是光照消失后，游离电子重新恢复到键和状态。 典型器件：光敏电阻，光敏电阻感受光照强度增强时，电阻减小。

光敏电阻具有很高的灵敏度和很好的光敏特性，很长的使用寿命，高度的稳定性能。

光生伏特效应：在光照的作用使物体在特定方向上产生电动势。

（这个地方更深层次的理解：当光照射PN结时，如果光子能量大于禁带宽度所需能量，会使得价带中的电子跃迁到导带，从而产生电子空穴对，在阻挡层内电场的作用下，电子向N区移动，空穴向P区移动，最后使得P区带正电，N区带负电，形成光生电动势。）

什么是阻挡层内电场？

就是指PN结形成的内部电场，N区为正，P区为负。

典型器件：光敏二极管，光敏三极管，光电池。

在典型器件这一部分，原理在上边已经有所陈述，大家对照一下，结合课本，就能够弄懂。这里我们主要陈述的是典型器件的特性。

对于器件特性这一方面，因为我们是期末考试部分，所以我们不在过多赘述为什么是这样，直接给出对应的结论。同时特性有很多方面，我们这里只选取最重要的几个进行陈述：伏安特性，光照特性，光谱特性，温度特性。

真空光电管：电压增，电流增，之后趋近于饱和

充气光电管：电压增，电流增，增加速度逐渐加快

（强光电流大于弱光电流）

氧铯阴极：线性。

除了和光电管一样拥有阴极，阳极之外，还多了一个倍增级，倍增级之间存在加速电场。

光电流，暗电流，暗电阻，亮电流，亮电阻。

一般期望暗电阻越大，亮电阻越小。

电压增大，电流持续增大。

光通量增加，电流增加，但是是非线性的，故光敏电阻一般不用于线性的测量。

多数光敏电阻的时间常数都很大。

温度升高，灵敏度最大值向波长短方向偏移。

最初并不稳点，但经过老化处理后，性能稳定，可以长时间利用。

光电池一般利用其短路电流进行线性测量。

集电极用于感光，把集电极当作一个单元处理。

其伏安特性如同传统的晶体管。

呈现近似的线性关系。

CCD传感器主要由以下三部分：

光敏单元阵列。

转移栅。

串行移位输出寄存器。