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光电探测器的发展现状

现在，光电探测器的发展主要集中在红外，已开始研制第三代红外探测器，并提出了第三代红外热像仪的概念，主要是双色或三色、高分辨率、制冷型热像仪和智能焦平面阵列探测器。因此红外探测技术较长远的发展趋势是开发出第三代。

由于红外光电探测器技术的不断完善，从光电探测器芯片上提升技术已相当困难。现将光电探测器件的应用选择要点归纳如下：光电探测器必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上相匹配。为进一步提，人们现在把注意力转到红外光电探测器的信号读出集成电路(ROIC)上。随着计算机技术和集成电路的发展，ROIC已有很大的进展，中规模的红外焦平面阵列和相应的读出电路在20世纪90年代已形成生产规模。

现在发达国家正在研制用于大规模焦平面阵列(三代器件)、有多种功能的ROIC和智能化焦平面阵列。但是由于大气对红外线的吸收，只留下三个重要的窗口区，即1—3，3—5和8—14可以让红外辐射通过。智能化焦平面阵列是片上处理系统，在光敏芯片上模仿动物的功能，对光-电转换后的信号作预处理，然后再输出数据。这个过程虽然不属于直接接收光信号的过程，但对光电探测器的综合性能有极大影响。

光电探测器安装注意事项

1、探测器至墙壁、梁边的水平距离，不应小于5米；探测器周围水平距离0.5米内，不应有遮挡物。

2、探测器至空调送风口近边的水平距离，不应小于5米；至多孔送风顶栅孔口的水平距离，不应小于0.5米。

3、不应在烟雾，水蒸汽浓度高的场合安装探测器。

4、探测器宜水平安装，当确实需倾斜安装时，倾斜角不应大于45度。

暗电流和噪声

光电流指在入射光照射下光电探测器所产生的光生电流，暗电流可以定义为没有光入射的情况下探测器存在的漏电流。其大小影响着光接收机的灵敏度大小，是探测器的主要指标之一。暗电流主要包括以下几种：

①耗尽区中边界的少子扩散电流;

②载流子的产生-复合电流，通过在加工中消除硅材料的晶格缺陷，可以有效减小载流子的产生-复合电流，通常对于高纯度的单晶硅产生-复合电流可以降低到2*1011A/nm2  以下;

③表面泄漏电流，在制造工艺结束时，对芯片表面进行钝化处理，可以将表面漏电流降低到 1011A/nm2量级。当然，暗电流也受探测器工作温度和偏置电压的影响。例如，当需要比较大的光敏面积时，可选用真空光电管，因其光谱响应范围比较宽，故真空光电管普遍应用于分光光度计中。探测器的暗电流与噪声是分不开的，通常光电探测器的噪声主要分为暗电流噪声、散粒噪声和热噪声：a暗电流噪声：对于一个光电探测器来讲，可接收的较小光功率是由探测器的暗电流决定的，所以减小探测器的暗电流能提高光接收机的灵敏度;b散粒噪声：当探测器接收入射光时，散粒噪声就产生于光子的产生-复合过程中。由于光生载流子的数量变化规律服从泊松统计分部，所以光生载流子的产生过程存在散粒噪声;c热噪声：由于导体中电子的随机运动会产生导体两端电压的波动，因此就会产生热噪声。光电探测器的电路模型中包含的电阻为其热噪声的主要来源。