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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

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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

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