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人的五管是功能复杂、灵敏的“”,例如人的触觉是相当灵敏的,它可以感知外界物体的温度、硬度、轻重及外力的大小,还可以具有电子设备所不具备的“手感”,例如棉织物的手感,液体的粘稠感等。然而人的五官感觉大多只能对外界的信息作“定性”感知,而不能作定量感知。而且有许多物理量人的五官是感觉不到的,例如对磁性就不能感知。视觉可以感知可见光部分,对于频域更加宽的非可见光谱则无法感觉得到,象红外线和紫外线光谱,人类却是“视而不见”。借助温度很容易感知到几百度到几千度的温度,而且要做到1℃的分辨率轻而易举。同样借助红外和紫外线传感器,便可感知到这些不可见光,所以人类才制造出了具有广泛用途的红外夜视仪和X光诊断设备,这些技术在军事、国防及医疗卫生领域有着其重要的作用。
随光能的增加,光生载流子浓度虽然也因之剧增,但同时电子与空穴间的复合速度也加快,因此低于截止波长的光能量与半导体所产生的光电流的特性曲线不是线性关系。光生伏特效应 物体(如半导体)在光的照射下能产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。基。于该效应的光电器件有光电池、光敏二管和光敏三管。光生伏特效应根据其产生电势的机理可分为:侧向光生伏特效应侧向光生伏特效应又称殿巴(Dember)效应。
PN结光生伏特效应光照射到距表面很近的半导体PN结时,结及附近的半导体吸收光能。若光子能量大于禁带宽度,则价带电子跃迁到导带,成为自由电子,而价带则相应成为自由空穴。这些电子空穴对在PN结内部电场的作用下,电子移向N区外侧,空穴移向P区外侧,结果P区带正电,N区带负电,形成光电动势。PN结光生电流与人射光照度成正比,光生伏特与照度对数成正比。由于光生电子、空穴在扩散过程中会分别与半导体空穴、电子复合,因此载流子的寿命与扩散长度有关。只有使PN结距表面的厚度小于扩散长度,才能形成光电流产生光生伏特。在工程上,利用改变PN结距表面厚度的大小的方法,可以调整基于PN结光生伏特效应的光电器件的频率响应特性、光电流和光生电势大小。