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2023-10-18
很多朋友对光电导效应名词解释,光电导效应的应用不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。
光电导效应一词解释光电导效应又称光电效应和光敏效应,是半导体材料的电导因光照的变化而发生变化的现象。也就是说,光电导效应是一种光照射后引起某些物体电学性质变化的光电变化现象。
光导效应是两种内部光电效应之一。所谓内光电效应,是指受光照射的半导体的电导率发生变化或产生光生电动势的现象。其中,半导体的电导率因光照而变化的现象称为光电导效应。当光照射到半导体材料上时,材料吸收光子的能量,使不导电的电子变成导电的电子,导致载流子浓度增加,从而导致材料电导率增加。
在光的作用下,入射的光子能量被半导体材料吸收。如果光子能量大于或等于半导体材料的带隙宽度,就会激发出电子-空穴对,从而提高载流子浓度,增加半导体的电导率,降低电阻。这种现象被称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。
光导效应的应用光导效应的应用主要体现在光导材料的应用上。光导材料是一种灵敏快速的光电器件。通过它可以将接收到的光信号灵敏、快速地转换成相应的电信号,广泛应用于国民经济、军事、科技和社会生活的各个方面,尤其是现代高科技中。基本光电器件的应用(1)探测器的应用
根据光电导效应原理工作的探测器称为光电导探测器。光电导效应作为半导体材料的体效应,不需要形成pn结。光线越强,光导材料的电阻率越小,所以光导材料也叫光敏电阻。无杂质的光敏电阻一般工作在室温下,适用于可见光和近红外辐射的探测,而含杂质的光敏电阻通常要在低温下工作,常用于中远红外辐射的探测。(2)在摄像管中的应用
光导材料是目前摄像管中应用最广泛的光电转换材料之一。与利用外部光电效应的摄像管相比,光导摄像管具有体积小、重量轻、结构简单、灵敏度高等突出优点。目前,它已广泛应用于工业监控系统中。军事领域的应用(1)红外夜视设备(热像仪)
通过光导材料,可以将热像仪中的红外光转化为可见光,即红外图像转化为可见光图像,使作战人员在夜间观察战场情况。这个过程分为两步:首先,利用对红外辐射敏感的红外电导探测器将红外辐射信号转换成电信号,信号的大小与红外辐射的强度成正比;其次,电信号通过电视成像系统显示在电视屏幕上。
热像仪是当代夜视技术发展的最高水平,广泛应用于各类红外观测仪、红外热瞄准镜、坦克上的潜望镜仪器、带灯测距仪、火控系统和跟踪系统,具有隐蔽性好、抗干扰性强、分辨率高、全天候等优点。(2)导弹系统中的制导装置和反导系统中的预警装置。
红外电导摄像管是红外制导导弹的眼睛。许多军事目标(飞机、坦克、军舰等。)都装有大功率发动机,发动机的动力部分是强大的红外辐射源,可以形成红外制导导弹的目标控制信号。导弹接收到信号后,经过处理驱动导弹的控制系统,在红外电导摄像管的帮助下,不断修正导弹的飞行方向,接近目标并将其摧毁。用导弹拦截导弹的关键在于传感器对目标的准确及时的探测和跟踪。
用光导材料制成的红外电导探测器对红外光响应速度快、灵敏度高、响应率高,可安装在预警机或预警卫星上,能准确及时地探测和跟踪敌方导弹尾焰的红外辐射,是反导系统预警装置的重要组成部分。
红外光电导制导探测技术具有不易受干扰、定位精度高、结构简单、成本低等优点,可探测超低空目标,但受气象条件影响较大,往往需要雷达配合才能取长补短。目前很多地空导弹都是雷达红外双模制导导弹。有趣的是,光电导效应也被应用到隐身技术中。
其他应用(1)在生产和生活中的应用
在生产和生活中,光敏电阻可用于各种自动控制装置和光学检测设备,如自动送料、自动门装置、导航灯、路灯、应急自动照明、自动供水和停水装置、生产安全装置、烟雾火灾报警装置、摄像机自动调节、电子计算机和医疗仪器的输入装置(如光电脉搏计和心电图仪)。此外,还可用于电子乐器、电视等家用电器。(2)在教育教学中的应用。
在教育教学中,光导摄像管可广泛应用于学校教育教学的监督管理评价。光电导材料用于扫描仪、复印机和投影仪,给学校教学和人们的日常学习交流带来了便利。(3)在科研中的应用在科研中,利用红外光电导可以遥感物体表面温度、无损探伤、气象遥感和地学遥感。
总之,光电导传感和遥感技术对于自动控制和机电一体化非常重要。光导材料的应用前景探测和传感技术的发展离不开高性能的光电器件材料。未来,响应速度更快、响应效率更好、灵敏度更高、响应频率更宽的高性能光电导材料将是光电导技术研究的主要发展方向。
综上所述,人类已经进入信息时代,半导体和微电子技术无疑是信息社会的核心技术之一。展望未来,在光电子技术的革命中,光导材料将在光学、集成光电子学和分子电子学领域发挥重要作用。
在语言和图像的识别方面,发展人工智能在复杂情况下做出判断,神经网络和模拟人脑,半导体微电子和光电子仍将是未来科技革命的主要内容。光电导材料作为性能不断优化的基础部件,将大有作为。
以上知识分享希望能够帮助到大家!
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