长沙理工大学：《光电子学》课程教学资源（作业习题）第五章 光辐射的探测

作业习避 第五章光辐射的探测 第五章光辐射的探测 一、名词解释 1、本征吸收：晶格振动吸收：自由载流子吸收：激子吸收：杂质吸收 2、光电发射效应：光电导效应：光伏效应 3、热释电效应：测辐射热计效应：温差电效应 4、珀尔贴效应：塞贝克效应：汤姆逊效应 5、量子噪声；倍增噪声；产生复合噪声；小噪声；热噪声 6、信噪比：信噪比改善系数：等效噪声功率；探测度；等效噪声带宽：噪声系 数 二、简答及计算题 1、根据能级结构不同，本征吸收可分为两大类：直接跃迁和间接跃迁。 (1)分别介绍这两种跃迁方式的特色及区别。 (2)“直接带隙半导体”和“间接带隙半导体”如何定义？ (3)对于本征吸收，对光子的频率或波长有何要求？ 2、对于“声子”的概念如何理解？ 3、(1)比较光电类探测器和光热类探测器在作用机理、性能及应用特点等方面 的差异。 (2)“光谱灵敏度R,为常数”是光电探测器的特点还是光热探测器的特点？ 4、如何理解光电导效应过程中的“电流增益”现象？ 5、光电效应有哪几种？利用各种光电效应分别可做成什么光电探测器件？ 6、分析光照PN结N区时光伏效应的物理过程。 7、一光电阴极在波长为520nm的光照射下，光电子的最大动能是0.67eV,求该 光电阴极的逸出功。 8、若探测器的归一化探测度D°=1.5×10'cm-压2.W,光敏面积为1mm2,测 量带宽为1Hz,求该探测器的等效噪声功率。 9、什么是噪声的功率谱密度？在光电探测过程中抑制噪声的基本原则是什么？ 10、电阻为k2的器件其频带宽度为10MHz,在室温(T=30OK)条件下产生的 热噪声功率是多少？

作业习题 第五章 光辐射的探测 第五章 光辐射的探测 一、名词解释 1、本征吸收；晶格振动吸收；自由载流子吸收；激子吸收；杂质吸收 2、光电发射效应；光电导效应；光伏效应 3、热释电效应；测辐射热计效应；温差电效应 4、珀尔贴效应；塞贝克效应；汤姆逊效应 5、量子噪声；倍增噪声；产生复合噪声；1/v 噪声；热噪声 6、信噪比；信噪比改善系数；等效噪声功率；探测度；等效噪声带宽；噪声系 数 二、简答及计算题 1、根据能级结构不同，本征吸收可分为两大类：直接跃迁和间接跃迁。 （1） 分别介绍这两种跃迁方式的特色及区别。 （2） “直接带隙半导体”和“间接带隙半导体”如何定义？ （3） 对于本征吸收，对光子的频率或波长有何要求？ 2、对于“声子”的概念如何理解？ 3、（1）比较光电类探测器和光热类探测器在作用机理、性能及应用特点等方面 的差异。 （2）“光谱灵敏度 为常数”是光电探测器的特点还是光热探测器的特点？ Rλ 4、如何理解光电导效应过程中的“电流增益”现象？ 5、光电效应有哪几种？利用各种光电效应分别可做成什么光电探测器件？ 6、分析光照 PN 结 N 区时光伏效应的物理过程。 7、一光电阴极在波长为 520nm 的光照射下，光电子的最大动能是 0.67eV，求该 光电阴极的逸出功。 8、若探测器的归一化探测度 2 1 1 * 9 105.1 − D ⋅⋅×= WHzcm ，光敏面积为 1mm2 ，测 量带宽为 1Hz，求该探测器的等效噪声功率。 9、什么是噪声的功率谱密度？在光电探测过程中抑制噪声的基本原则是什么？ 10、电阻为1kΩ 的器件其频带宽度为 10MHz，在室温（T=300K）条件下产生的 热噪声功率是多少？ 1