智能光电技术

1. 半导体对光的吸收：本征吸收、杂质吸收、激子吸收、自由载流子吸收、晶格吸收。只有本征吸收和杂质吸收，能够直接产生非平衡载流子，引起光电效应。其余是光热效应。

2. 光生伏特器件的偏置电路：自偏置电路、零伏偏置、反向偏置

3. 热辐射探测器件：热敏电阻、热电偶探测器、热电堆探测器、热释电器件。 4. 光电信息变换和处理：模拟光电变换和模数光电变换 5. 光电倍增管的结构：（1）入射窗结构：端窗式和侧窗式（2）倍增极结构：聚焦型和非聚焦型。光窗、光电阴极、电子光学系统（电子透镜）、电子倍增系统和阳极。

6. 光敏电阻属于光电导器件，广泛应用于微弱辐射信号的探测领域。 7. CCD的注入方式：光注入、电注入。 8. 已知禁带宽度Eg求最大波长λmax。

hc1.24

?L??hv?Eg EgEg9. 光电信息变换的基本形式： ①信息载荷于光源的方式； ②信息载荷于透明体的方式； ③信息载荷于反射光的形式； ④信息载荷于遮挡光的形式；

⑤信息载荷于光学量化器的方式； ⑥光通信方式的信息变换

一类称为模拟量的光电信息变换，例如前4种变换方式；另一类称为数字量的光电信息变换，例如后2种变换方式。 10.光电倍增管： 阴极灵敏度

光电器件的简介

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光电子技术发展态势与分析

题 目 光电子技术发展态势与分析 学生姓名 熊 光 星 专业班级 电子科技1042 班 学 号 201010711249 系 （部） 电气信息工程学院

光电子技术发展态势与分析

——光电显示技术发展 熊光星 201010711249

摘要

生活中的光在不断地被人类掌控用来改变我们的生活，现在环境日益恶化石油、煤等不可再生能源日益匮乏，未来中光能是最好的选择，没有污染而且可以再生。光不仅在能源领域有用在其他领域同样受到重视，如在激光领域、显示领域、通信领域等。本文首先介绍光电子技术的基本概念，再介绍光电技术的发展前景，最后重点介绍光电技术在显示领域的发展。从而对光电技术的发展有一个总体的随着社会科学的加速发展，光电子技术的应用越来越深入到社会生活的各个方面。今天，各种电子高科技产品太多源于光电子技术。相信在以后的生活中，光电子技术会得到更普遍的应用，得到了解和把握。通过本专业的学习，我们可以更进一步地了解光电子技术的含义，熟悉光电子技术的发展历史和所研究的方向、领域。

引言

光电子技术是光学技术和电子学技术的融

武汉理工大学考试试题纸（A卷）

课程名称光电技术

一、 名词解释(每小题3分，总共15分)

1.坎德拉(Candela,cd) 2.外光电效应 3.量子效率 4. 象增强管 5. 本征光电导效应 二、 填空题(每小题3分，总共15分)

1. 光电信息变换的基本形式 、 、 、

、 、 。 2.光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由 、 、 、 和 组成。

3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。其发光机理可以分为

和 。

4. 产生激光的三个必要条件是 。

5. 已知本征硅的禁带宽度为Eg，要使该材料有光电子产生，其入射光波的最大波长为 。 三、如图1所示的电路中，已知Rb=820Ω,

“光电技术”复习资料

一、回答问题：

1、何谓光源的色温？

辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。

2、费米能级的物理意义是什么？

在绝对零度，电子占据费米能级Ef以下的能级，而Ef以上的能级是空的，不被电子占据。温度高于绝对零度时，费米能级的电子占据率为50%，比费米能级能量高得愈多的能级，电子的占据概率愈小。

3、写出辐射度量学的基本物理量，并说明它们的定义。 辐射能：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。 辐射通量：以辐射形式发射、传播或接受的功率。

辐射强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点辐射源的辐射通量。 辐射出射度：面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量。 辐射照度：接受面上单位面积所照射的辐射通量。

辐射亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。

光谱辐射量：辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射物理量。

4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。

光量：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。 光通量：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。 光强度：在给定方向上的单位立体角内，

“光电技术”复习资料

一、回答问题：

1、何谓光源的色温？

辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。

2、费米能级的物理意义是什么？

在绝对零度，电子占据费米能级Ef以下的能级，而Ef以上的能级是空的，不被电子占据。温度高于绝对零度时，费米能级的电子占据率为50%，比费米能级能量高得愈多的能级，电子的占据概率愈小。

3、写出辐射度量学的基本物理量，并说明它们的定义。 辐射能：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。 辐射通量：以辐射形式发射、传播或接受的功率。

辐射强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点辐射源的辐射通量。 辐射出射度：面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量。 辐射照度：接受面上单位面积所照射的辐射通量。

辐射亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。

光谱辐射量：辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射物理量。

4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。

光量：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。 光通量：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。 光强度：在给定方向上的单位立体角内，

光电技术自测题

一 填空

1在光辐射能的测量中，建立了两套参量和单位。一套参量是 ，适用于整个电磁波谱；另一套参量是 ，适用于可见光波段。

2发光强度的单位是 ，光通量的单位是 ，光照度的单位是 。 3本征吸收的长波限表达式为 。非本征吸收有 、 、 、 、 等。半导体对光的吸收主要是 。

4半导体的光电效应主要有 、 、 。 5 PN结外加正偏电压时，耗尽区变 ，结电容变 ；PN结外加反偏电压时，耗尽区变 ，结电容变 。 6光子探测器输出光电流为Ip?e?M?0，其中M指 ，?指 。 h?7光电探测器噪声主要有 、 、 、 、 。

8光电探测器的积分灵敏度与采用的光源有关。通常测试光子

“光电技术”复习资料

一、回答问题：

7、什么是朗伯辐射体？

在任意发射方向上辐射亮度不变的表面，即对任何θ角Le为恒定值（理想辐射表面）。朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。

I?I0co?s

10、写出光源的基本特性参数。

（1）辐射效率和发光效率 （2）光谱功率分布 （3）空间光强分布 （4）光源的色温 （5）光源的颜色

11、光电探测器常用的光源有哪些？

热辐射光源：太阳；白炽灯，卤钨灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。 气体放电光源：汞灯，钠灯，氙灯，荧光灯等。 固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。

激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。 12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。 发光二极管的基本结构是半导体P-N结。

铝电极 工作原理：n型半导体中多数载流子是电

SiO2 子，p型半导体中多数载流子是空穴。P-N结未加电压时构成一定势垒。加正向偏压时，内

P ＋ 电场减弱，p区空穴和n区电子向对方区域的

扩散运动相对加强，构成少数载流子的注入，－ N 从而p-n结附近产生导带电子和价带空穴的背电极 复合，复合中产生的与材料性质有关的能量将以

1、当物质中的电子吸收足够高的光子能量，电子将逸出物质表面成 为真空中的自由电子，这种现象称为（B） P20

A、内光电效应 B、外光电效应 C、光磁电效应

D、光子牵引效应 2、已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um，则该材料的禁带 宽度为（A）

A、0.886eV B、1eV C、2eV

D、1.3eV 3、电磁波谱中可见光的波长范围为 (A) A、0.38~0.78um B、0.38~1um C、1~3um D、8~12um

判断题(每题10分,共5题) 4、光通量的单位是坎德拉 (×)

正确

不正确 5、黑体的发射率是一个小于1的常数。(×)

正确

不正确 6、当热辐射发射的总辐通量与黑体的总辐通量相等时，以黑体的温 度标度该热辐射体的温度，这种温度称为色温。（×） P11

正确

不正确 7、发生本征吸收的条件是光子能量必须大于半导体的禁带宽度。（A） P19

正确 不正确

光电技术自测题

一 填空

1在光辐射能的测量中，建立了两套参量和单位。一套参量是 ，适用于整个电磁波谱；另一套参量是 ，适用于可见光波段。

2发光强度的单位是 ，光通量的单位是 ，光照度的单位是 。 3本征吸收的长波限表达式为 。非本征吸收有 、 、 、 、 等。半导体对光的吸收主要是 。

4半导体的光电效应主要有 、 、 。 5 PN结外加正偏电压时，耗尽区变 ，结电容变 ；PN结外加反偏电压时，耗尽区变 ，结电容变 。 6光子探测器输出光电流为Ip?e?M?0，其中M指 ，?指 。 h?7光电探测器噪声主要有 、 、 、 、 。

8光电探测器的积分灵敏度与采用的光源有关。通常测试光子