光電傳感器概述

　　光電傳感器在光通信系統(tǒng)中實現(xiàn)了將光轉(zhuǎn)化為電的功能，主要是基于半導體材料的光伏效應。所謂光伏效應，是指光使不均勻的半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。(光電導向效應是指在光的作用下，電子吸收光子能量從關鍵狀態(tài)過度到自由狀態(tài)，從而導致材料電導率的變化。也就是說，當光照射到光電導體時，如果光電導體是一種基本的半導體材料，光輻射能量足夠強，光電材料價帶上的電子會被激發(fā)到導帶，使光電導體的電導率變大，是指輻射引起被照射材料電導率變化的物理現(xiàn)象。光子作用于光電導體，形成本征吸收或雜質(zhì)吸收，產(chǎn)生額外的光生載流子，從而改變半導體的電導率，產(chǎn)生光電導率。

　　工作原理

　　光電傳感器的基本工作機理包括三個過程:(1)光生載流子在光下產(chǎn)生;(2)載流子擴散或漂移形成電流;(3)光電流在放大電路中放大并轉(zhuǎn)化為電壓信號。當傳感器表面有光時，如果材料的禁帶寬度小于入射光子的能量，即Eg當光在半導體中傳輸時，光波的能量會隨著傳播而逐漸減少，原因是光子在半導體中被吸收。半導體對光子的吸收最重要的是本征吸收，本征吸收分為直接跳躍和間接跳躍。通過測試半導體的本征吸收光譜，不僅可以獲得半導體的禁帶寬度等信息，還可以用來區(qū)分直接帶隙半導體和間接帶隙半導體。本征吸收導致材料的吸收系數(shù)通常比較高，因為半導體的能帶結構，所以半導體有連續(xù)的吸收光譜。從吸收光譜可以看出，當本征吸收開始，半導體的吸收光譜有明顯的吸收光譜，但是半導體和間接帶隙半導體的吸收光譜半導體的吸收光譜很多。