3.能带的结构价带导带禁带物质的导电性：价带导带禁带价带中的空穴导带中的电子价带导带内层能带禁带禁带内层能带禁带满带：被电子填满的能带空带：没有电子占据的能带第29页，共51页，星期日，2025年，2月5日4.N型半导体和P型半导体价带导带禁带低温下低温下硅晶体中的价带中所有的能级都被电子占据，即被填满，价带以下的能带被内层电子填满，而导带的能级是空的，所以不导电。价带导带禁带本征激发常温下被激发到共价键之外不导电弱导电性1）本征半导体第30页，共51页，星期日，2025年，2月5日2）掺5族元素时------N型半导体的能级处于共价键之外低温下价带导带禁带杂质能级第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日价带导带禁带施主能级本征激发+杂质激发价带导带禁带杂质能级低温下常温下被激发至导带第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日3）掺3族元素时-----P型半导体低温下B价带导带杂质能级第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日价带导带杂质能级常温下B低温下受主能级价带导带杂质激发+本征激发第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日1.2.2热平衡下的载流子浓度本征半导体中的载流子价带导带禁带本征激发开始时：激发复合复合一段时间后：激发=复合（载流子浓度增大）（载流子浓度稳定）热平衡状态设由低温到高温的过程第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日1.2.3半导体中的非平衡载流子非平衡载流子---通过注入或光激发方式使载流了浓度超出热平衡时的浓度，这些超出的载流子通常称为非平衡载流子，或过剩载流子。1.半导体材料的光吸收效应1）本征吸收价带导带常温光照时价带导带常温无光照时Eg要发生光电导效应，必须满足：单位是μm第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日关于光电检测应用中的基础知识第1页，共51页，星期日，2025年，2月5日序信息检测技术光学检测技术电子检测技术易与物质发生联系，传播速度快,频带宽，信息容量大易存储，可转移，好控制光电检测技术光电信息技术是光子技术与微电子技术的结合，是现代信息技术的核心，已广泛应用于各行各业。第2页，共51页，星期日，2025年，2月5日随着现代信息技术的发展，光子以其独特的优点，具有极快的响应速度，极大的频宽，信息容量和极高的信息效率推动信息科学技术的发展，具有越来越大的竞争力，光电信息产业在市场的份额逐年增加。光子技术与微电子技术结合，相互交叉、相互渗透与补充已经成第3页，共51页，星期日，2025年，2月5日为信息科学技术的主体之一，光子和微电子是现代信息产业的基础和核心，光电信息产业已成为世界上发达国家的主导产业。美国政府:已将光子学与光子技术列为国家发展的重点，认为该领域“在国家安全与经济竞争方面有深远的意义和潜力”，并肯定“通信和计算机研究与发展的未来世界属于光子学领域”，第4页，共51页，星期日，2025年，2月5日美国商务部指出：“90年代，全世界光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技的较量中夺魁”。德国:政府已确定光子学是本世纪初“对保持德国在国际技术市场上的先进地位至关重要的关键技术之一”。在日本有评论认为‘21世纪具有代表意义的主导产第5页，共51页，星期日，2025年，2月5日业，第一是光子产业，第二是信息通信产业……”。我国:政府十分重视光电子技术和产业的发展，已将它列入国民经济优先发展的领域，把光电子产业列为国家重点发展计划，继1986年3月王大恒等四位专家倡导的“863计划”之后，在此基础上开始了“973计划”，这两个高科技计划的第6页，共51页，星期日，2025年，2月5日重点是光电子产业。据国家统计资料显示，世纪具有代表意义的主导产业，第一是光子产业，第二是信息通信产业……”。第7页，共51页，星期日，2025年，2月5日本课程所讨论的主要内容第一章：光电检测应用中的基础知识第二章：光电检测中的常用光源第三章：结型光电器件第四章：光电导器件第五章：真空光电器件补充：光电测试技术的一些简单应用第六章：真空成像器件第八章：红外辐射与红外探测器第七章：固体成像器件第9章：光导纤维与光纤传感器第