Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

80
0,1 1 10
10
9
10
10
10
11
10
12
10
13
10
14
10
15
100 1000
λ, мкм
D*(λ, f, I), см
.
Гц
1/2
/Вт
D* (идеальная)
(77
К)
D* (иде-
альная)
(300
К)
2
4
6
8
2
4
6
8
2
4
6
8
2
4
6
8
2
4
6
8
2
4
6
8
CdS
(300
К)
GaAs
(4,2
К)
GaAs
(300
К)
ФД
PbS (77
К)
InSb
(1,5
К)
Si:P (4,2
К)
Ge:Zn (4,2
К)
Ge:Cu (4,2
К)
PbSnTe (77
К)
InSb (77
К)
HgCdTe (77
К)
InSb (77)
ФД
Ge:Ga
(4,2
К)
Ge:Au (77
К)
Ge:Au
(77
К)
GeNi
(77
К)
Si
(300
К)
PbTe
(77) ФД
Рис. 5.1. Зависимость обнаружительной способности D* от длины волны излучения
для различных фоторезисторов и фотодиодов (ФД). Штрихованными кривыми пред-
ставлена теоретическая идеальная D* при 77 и 300 К и угле 2ð [10]
5.2. Материалы для фотоприемников
Также как и для всех оптоэлектронных устройств, для фотоприемников
важно использовать прямозонные полупроводники и фундаментальное
поглощение вблизи края запрещенной зоны.
Последнее условие вызывает наличие красной границы в регистрации
сигнала.
Граничная длина волны λ
гр
, выше которой отсутствует регистрация
излучения, при межзонных переходах определяется из следующих простых
соотношений:
 g  
g g
2 1,22
; ; () .
()
c
h E
E E
π
ν λ λ
= = =
�
(5.8)
В таблице 5.1 приведены значения ширины запрещенной зоны для
различных полупроводников и граничная длина волны, рассчитанная по
соотношениям (5.8).
Таблица 5.1. Длина волны
λгр, соответствующая началу межзонного поглоще-
ния, для различных полупроводников
                                               10158
                                                   6          CdS
                                                   4        (300 К)
                                                   2
                                               1014                                     D* (идеальная)
                                                   8                                        (77 К)
                                                   6
                                                   4       Si
                                                        (300 К)
                                                   2
                                               1013
                                                   8                       D* (иде-                       GaAs
                    D*(λ, f, I), см.Гц1/2/Вт
                                                   6             Ge:Au     альная)
                                                   4             (77 К)                                  (4,2 К)
                                                                           (300 К)
                                                   2   InSb (77)
                                                          ФД
                                               10128
                                                      GaAs                        PbTe
                                                   6 (300 К)                    (77) ФД
                                                   4   ФД                                  Ge:Ga
                                                          PbS (77 К)                       (4,2 К)     InSb
                                                   2                                                  (1,5 К)
                                               1011            GeNi
                                                   8          (77 К)
                                                   6
                                                   4           InSb (77 К)                Si:P (4,2 К)
                                                   2          HgCdTe (77 К)                 Ge:Zn (4,2 К)
                                               10108
                                                   6                                      Ge:Cu (4,2 К)
                                                   4            Ge:Au (77 К)          PbSnTe (77 К)
                                                   2
                                               109
                                                      0,1             1          10           100          1000
                                                                               λ, мкм
Рис. 5.1. Зависимость обнаружительной способности D* от длины волны излучения
для различных фоторезисторов и фотодиодов (ФД). Штрихованными кривыми пред-
ставлена теоретическая идеальная D* при 77 и 300 К и угле 2ð [10]


5.2. Материалы для фотоприемников
    Также как и для всех оптоэлектронных устройств, для фотоприемников
важно использовать прямозонные полупроводники и фундаментальное
поглощение вблизи края запрещенной зоны.
    Последнее условие вызывает наличие красной границы в регистрации
сигнала.
    Граничная длина волны λгр, выше которой отсутствует регистрация
излучения, при межзонных переходах определяется из следующих простых
соотношений:
                        2π �c                1, 22
     hν �� = Eg ; λ�� =       ; λ�� (���) =         .
                         Eg                 Eg (��)
                                                                                                                   (5.8)
    В таблице 5.1 приведены значения ширины запрещенной зоны для
различных полупроводников и граничная длина волны, рассчитанная по
соотношениям (5.8).
Таблица 5.1. Длина волны λгр, соответствующая началу межзонного поглоще-
ния, для различных полупроводников

                                                                          80

Страницы