光电技术复习资料_华中科技大学物理专业用

一、概念题 1、辐射照度：接收面上单位面积所照射的辐射通量。单位是W/m 2 2、价带：晶体最外层电子占据的能带

3、发光强度：频率为540×1210Hz （对应真空波长555nm ）的单色辐射在给定方向上的辐射强度为1/683 W/sr 时，规定该方向上的发光强度为1cd （sr 为球面度）

4、导带：电子受到热激发越过禁带，占据的价带上更高的能带

5、间接复合：自由电子和自由空穴通过禁带中的复合中心间接进行复合，释放能量

6、响应率：探测器的输出信号电压s V 或电流s I 与入射的辐能量e Φ之比，

S S v I e e V I S S ΦΦ==或

7、噪声：探测器输出的光电信号并不是平坦的，而是在平均值上下随机的起伏，这种随机的、瞬间的幅度不能预先知道的起伏称为噪声

8、散粒噪声：犹如射出的散粒无规则地落在靶上所呈现的起伏，每一瞬间到达靶上的值有多有少，这些散粒是完全独立的事件，这种随机起伏所形成的噪声称为散粒噪声

9、等效噪声功率：如果入射到探测器上的辐通量按某一频率变化，当探测器输出信号电流s I (或电压s V )

等于噪声的均方根电流

时，所对应的入射辐通量

e Φ称为等效噪声功率NEP 10、二次电子发射：当具有足够动能的电子轰击某些材料时，材料表面会发射新的电子，轰击材料的入射电子称为一次电子，从材料发射出的电子称为二次电子，发射二次电子的过程就是二次电子发射

11、光电导效应：当半导体材料受光照时，由于对光子的吸收引起的载流子的浓度的增大，因而导致材料电导率增大，这种现象就是光电导效应

12、光生伏效应：当入射光照射PN 结表面时，光生载流子在内建电场的作用下被扫向PN 结的两边，若无外环路，形成垫垒，产生一个光生电动势

13、雪崩倍增效应：在光电二极管的PN 结上加一相当高的反向偏压，使结区产生一个很强的电场，当光激发的载流子或热激发的载流子进入结区后，在强电场的加速下获得很大的能量，与晶格原子碰撞而使晶格原子发生电离，产生新的电子-空穴对，新产生的电子-空穴对在向电极运动过程中又获得足够能量，再次与晶格原子碰撞，又产生新的电子-空穴对，这一过程不断重复，使PN 结内电流急剧倍增，这种现象称为雪崩倍增效应

14、表面势：以体内的i E 为零势点，表面上is E 相对于体内的i E 的势称为表面势

()s is i V E E q =-

15、平带电压：界面处有固定的正电荷，在氧化物中有可移动的电荷，能带稍有弯曲，要使能带变平所需的电压

16、辐射通量：是以辐射的形式发射、传播或接收的功率，也是辐射能随时间的变化率e e dQ dt Φ=单位为瓦W

e e d E dA ?=

二、基础知识

1、I 、P 、N 三种半导体能带结构

2、n 型半导体费米能级公式

d d fn fi i i i N N E E kT ln E kT ln n n =+≈+

P 型半导体费米能级公式

a fp i i N E E kT ln n =-

3、PN 结形成过程

PN 结就是在一块单晶中存在紧密相邻的P 区和N 区结构。通常是在一种导电类型半导体上用合金、扩散、外延生长等方法得到另一种导电类型的薄层，在这两种半导体材料的交界处就形成了PN 结。n 型材料中，电子浓度大则空穴浓度小。P 型材料中，空穴浓度大而电子浓度小。在结区刚开始存在着载流子浓度梯度，导致空穴从p 区到n 和电子从n 区到p 区的扩散运动。在p 区，空穴扩散后，留下不可移动的带负电的受主，在n 区，电子扩散后，留下了不可移动的带正电的电离施主。这些正负离子在结区附近形成空间电荷区（即耗尽区）。空间电荷区中形成的电场是由n 指向p 区的，称为内建电场。在内建电场的作用下，载流子出现漂移运动，方向与扩散运动相反，起着阻止扩散的作用。随扩散运动的不断进行，空间电荷逐渐增加，阻碍扩散进行的漂移作用

也随之增强。最后与漂移运动形成动态平衡，结区建立了

相对稳定的内建电场。n 型材料中电子浓度较高，费米能

级较高，p 型材料中空穴浓度较高，费米能级较低，在平

衡时，费米能级应在同一高度上，结区的内建电场使p 区

相对于n 具有负电位，使结区造成了能带弯曲，形成P-N

结垫垒，垫垒的作用是阴鸷多数载流子运动。垫垒为

0n

p n kT V ln q n =（）

4、三种光电效应

光电导效应：当半导体材料受光照时，由于对光

子的吸收使载流子浓度增大，导致材料电导率增大的现象。

有本征型和非本征型两种

光生伏效应：当入射光照射PN 结表面时，

光生载

流子在内建电场的作用下被扫向PN 结的两边，若无外环路，形成垫垒，产生一个光生电动势

光电发射效应：当光照射某种物质时，若入微的光子能量hv 足够大，它和物质中的电子相互作用，致使电子溢出表面的现象

5、二次电子发射过程

○

1材料吸收一次电子的能量，激发体内电子到高能态，这些被激电子称为内二次电子 ○2内二次电子中初速指向表面的那一部分向表面运动，在运动过程中因散射而损失能量○

3如果到达界面的内二次电子仍有足以克服表面垫垒的能量即逸出表面成为二次电子 6、负电子亲和势

选取适当的材料及其表面吸附物质，使表面能带向下发生一定程度的弯曲，得到零甚至负的有效电子亲和势

有效亲和势：真空能级和入射体内部导带底能级之差

7、光电倍增管结构和原理

光电倍增管是一种真空光

电器件，它主要由光入射窗口、

光电阴极、电子光学系统、倍增

极和阳极组成

光电倍增管的工作原理：

a.光子入射窗口入射在光

电阴极K 上

b.光电阴极的电子受光子

激发，离开表面发射到真空中

c.光电子通过电场加速和电子系统聚集入射到第一倍增极D 1上，倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子，入射电子经N 级倍增极倍增后，光电子就放大N 次

d.经过倍增后的二次电子由阳极P 收集起来，形成阳极光电流，在负载R L 上产生信号电压

8、微通道管光电倍增管结构与工作原理

结构：微通道板是由成千上万根直径15～40m μ、长度为0.6～1.6mm 的微通道组成，每个微通道是一根根很细的玻璃管

原理：微通道板光电倍增管的内壁镀有高阻的二次发射材料，在它的两端加电压后内壁出现电位梯度，在真空中的一次电子轰击微通道的一端，发射出的二欠电子因电场而轰击另一处，再发射二次电子，这要通过多次发射二次电子可获得约104的增益

9、光敏电阻的工作原理及应用

原理：均质的光电导体两端加上电极，电极加压后，入射光照射光电导体表面，产生的光生载流子在电场的作用下分别向两极运动，形成电流，实现光电转换

应用：a.照相机电子快门b.路灯自动控制

10、光电池的工作原理和用途

原理：零偏置或反偏置下p-n 结的光生伏效应。

用途：太阳能光电池和测量光电池

11、光电二极管（响应时间的三个因素，载流子如何运动）

光电二极管在结构上和工作原理上与光电池相似。如果应用于光伏工作模式，其机理与光电池基本相同，都是属于PN 结型光生伏效应。它通常是用在反偏的光电导工作模式，光()()2010221= Ae c c c c A d

E E E E E E E E E =-=---

-

电二极管在无光照条件下，若给PN 结加一个适当的反向电压，刚反向电压加强了内建电场，使PN 结空间电荷区拉宽，垫垒增大，流过PN 结的电流很小，它是由少数载流子的漂移运动形成的。光电二极管被光照时，满足g hv E 时，则在结区产生的光生载流子将被内建电

场拉开，光生电子被拉向N 区，光生空穴被拉向P 区，于是在外加电场的作用下形成了以少数载流子漂移运动为主的光电流，显然，光电流比无光照时的反向饱和电流大得多，如果光照越强，表示在同样条件下产生的产生的光生载流子越多，光电流就越大，反之，则光电流越小。

a.光生载流子扩散到结区的时间

b.光生载流子在垫垒区中的漂移时间

c.垫垒电容引起的介电时间驰豫

当二极管工作在反偏模式时，电子从P 区运动到N 区，空穴从N 区运动P 区

12、光电三极管工作原理

工作时各电极所加的电压与普通晶体管相同，即需要保证集电极反偏置，发射极正偏偏置，由于集电极反偏置，在结区内有很强的内建电场，对3DU 型硅光电三极管来说，内建电场的方向是由c 到b ，与硅光电二极管工作原理相同，如果有光照到基极一集电极结上，能量大于禁带宽度的光子在结区内激发出光生载流子-电子空穴对,这些载流子在内建电场的作用下，电子流向集电极，空穴流向基极，相当于外界向基极注入一个控制电流

13、PIN 、APD 光电二极管的原理，优点

PIN 光电二极管在原理上和普通光电二极管一样，都是基于PN 结的光电效应工作的，所不同的是在结构上，它的结构是在p 型半导体和n 型半导体之间夹着一层较压降的本征半导体。由于PIN 光电二极管因在较厚的i 层，因此PN 结的内电场就基本上全集中于i 层中，使PN 结的结间距离增大，结电容变小。由于工作在反偏，随着反偏电压的增大，结电容变得更小，从而提高了PIN 光电二极管的频率响应

PIN 优点有响应速度快、灵敏度高、长波响应率大

APD 光电二极管原理：泡二极管的PN 结上加一相当高的反向偏压，使结区产生一个很强的电场，当光激发的载流子或热激发的地载流子进入结区后，强电场的加速下获得很大的能量，与晶格原子碰撞而使晶格原子发生电离，产生新的电子-空穴对，新产生的电子-空穴对在向电极运动过程中又获得足够能量，再次与晶格原子碰撞，又产生新的电子-空穴对，这一过程不断重复，使PN 结内电流急剧倍增，这种现象称为雪崩倍增。雪崩二极管就是利用这种效应而具有光电流的放大作用。

APD 光电二极管的优点是有内部增益，电流放大

14、象管的结构和工作原理

象管的主要结构有光电阴极、电子光学系统、荧光屏

工作原理：为了完成辐射图象的光谱变换，象管采用了光电阴极和荧光屏，光电阴极使不可见的亮度很低的辐射象转换成电子图象，通过荧光屏将电子图象转换成可见光学图象，为了实现图象亮度的增强，电子系统对电子施加很强电场，电子获得能量，高速轰击，使荧光屏发射出强得多的沟通。为了实现成象作用，利用电子透镜能使电子成象的原理将光电阴极发出的电子图像呈现在荧光屏上。

15、MOS 电容存储信号和转移信号的原理

外加在栅极上的电压越高，表面势越高势阱越深；若外加电压一定，势阱深度随势阱中电荷量的增加而线性下降，MOS 电容就是利用这个原理存储信号的。

假设有四个彼此紧密排列的MOS 电容，在1t 时刻，已有一些信号电荷存贮在有一高偏

压的1号电极下面的势阱里，其它三个电极均加有大于阈值电压，但仍较低的电压，这些电

极下面也在势阱，但很浅。当2t 时刻时，1电极和2电极都加在高电压，并且两电极靠得很

近，1电极和2电极下面形成的势阱就连通起来，1电极下的部分信号电荷就流入2电极下的势阱中，当3t 时刻时，1上的电压已由高电压变成了低电压，使1电极下面的势阱由深变

浅，势阱内的信号电荷全都移入2电极下的深势阱中。由上可知，当从1t 至3t 时，深势阱由

1电极下面移动到了2电极下面。势阱内的信号电荷也向右传输了一位，如果为断地改变电极上的电压，就能使信号电荷可控地一位一位地按顺序传输，这个过程就是电荷耦合。这个就是MOS 电容转移信号的原理。

16、线阵电荷耦合摄像器件的原理和结构

线阵电荷耦合摄像器件有单排结构和双排结构两种。

对于单排结构，它包括光敏区和移位寄存区（转移区）两部分。移位寄存区被遮挡，每一光敏单元与移位寄存区之间用转移栅隔开，转移栅的作用是控制光敏单元所积累的光生信号电荷向移位寄存器转移，转移时间小于光照光敏区的时间。工作原理：转移栅关闭时，光敏区在光照时间内所积累电荷的多少与一行图象中每个光敏单元所对应的图象的光强成正比，当积分周期结束，转移栅打开，第一光敏单元势阱内的领带电荷并行地转移到移位寄存器相应的单元内；接着转移栅关闭，光敏区开始对下一行图像领带进行积分。与此同时，移位寄存器将已转移到移位寄存器内的上一行信号电荷，然后经过电荷传输过程输出视频脉冲信号。这种结构的CCID 转移次数多、效率低，只适用于光敏单元少的摄像器件。

对于双排结构，它具有两列移位寄存器A 和B ，分别在光敏区的两边。工作原理：当转移栅开启时，其奇、偶光敏电阻单元势阱内所积累的信号电荷分别移入A 、B 两列移位寄存器内，然后串行输出，最后合二为一，恢复信号电荷的原有顺序。显然，这种双排结构的CCID 比单排结构的CCID 的转移次数少了一半，因此大大地提高了传输效率，一般在大于256位的一维CCID 中采用

17、体内沟道(BCCD)和(SCCD)表面沟道器件的差异

a.SCCD 比BCCD 的信号处理能力大；

b.BCCD 有较大的边缘电场和较高载流子迁移率，渡越时间缩短，工作频率上限高；

c.BCCD 转移效率高；

d.对于二相BCCD ，厚栅是存储栅，薄栅是转移栅，而SCCD 厚栅是转移栅，薄栅是存储栅；

e.SCCD 是信号电荷是少子，而BCCD 的信号电荷是多子

光电技术简答题复习资料

“光电技术简答题”复习资料 一、回答问题： 7、什么是朗伯辐射体？ 在任意发射方向上辐射亮度不变的表面，即对任何θ角Le 为恒定值（理想辐射表面）。朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。 θc o s 0I I = 10、写出光源的基本特性参数。 （1）辐射效率和发光效率 （2）光谱功率分布 （3）空间光强分布 （4）光源的色温 （5）光源的颜色 11、光电探测器常用的光源有哪些？ 热辐射光源：太阳；白炽灯，卤钨灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。 气体放电光源：汞灯，钠灯，氙灯，荧光灯等。 固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。 激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。 12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。 发光二极管的基本结构是半导体P-N 结。 工作原理：n 型半导体中多数载流子是电 子，p 型半导体中多数载流子是空穴。P-N 结未加电压时构成一定势垒。加正向偏压时，内 电场减弱，p 区空穴和n 区电子向对方区域的 扩散运动相对加强，构成少数载流子的注入，从而p-n 结附近产生导带电子和价带空穴的复合，复合中产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放。以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。 13、说明发光二极管的基本特性参数有哪些。 （1）量子效率： 1）内发光效率：PN 结产生的光子数与通过器件的电子数的比例。 2）外发光效率：发射出来的光子数与通过器件的电子数的比例。 （2）发光强度的空间分布： （3）发光强度与电流关系：电压低于开启电压时，没有电流，也不发光。电压高于开启电压时显示出欧姆导通性。在额定电流范围内，发光强度与通过的电流成正比。 （4）光谱特性：发射功率随光波波长（或频率）的变化关系。 （5）响应时间：从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。表达了发光二极管的频率特性。 （6）寿命：亮度随时间的增加而减小。当亮度减小到初始值的e -1时所延续的时间。 17、简述PN 结光伏效应（分正偏、反偏、零偏三种情况）。 S i O 2 铝电极 背电极 P N ＋ － 图 发光二极管的结构图

光电技术复习资料汇总

1、设受光表面的光照度为100lx ，能量反射系数，求该表面的光出射度和光亮度（假定该表面为朗伯辐射体）。（θ cos dS dI L v v =）解：设受光表面光谱反射率相同，则每单位表 面反射的光通量为 601006.0=?==入反ρφφLm/m 2 这也就是该表面的光出射度M v 。 对朗伯辐射体，其光亮度v L 与方向无关，沿任意方向（与法线方向成θ角）的发光强度θI 与法线方向发光强度0I 之间的关系为θθcos 0I I = 每单位面积辐射出的光通量除以π即为其光亮度： 1.1914 .360 cos 1 ==== ==πφθv S v v v dS dI dS dI L C d /m 2sr 附：朗伯体法向发光强度I 0与光通量v Φ的关系 由定义，发光强度Ω Φ= d d I v ，所以在立体角Ωd 内的光通量：?θθθd d I Id d v sin cos 0=Ω=Φ在半球面内的光通量 ??== Φπ ππ?θθθ20 02 /0 sin cos I d d I v 2、计算电子占据比F E 高2KT 、10KT 的能级的几率和空穴占据比F E 低2KT 、10KT 能级的几率。 解：能量为E 的能级被电子占据的概率为 ) exp(11 )(kT E E E f F n -+= E 比E f 高2kT 时，电子占据比：1192.011) 2exp(11 2=+=+=e kT kT f e E 比E f 高10kT 时，电子占据比：5 10 1054.411-?=+=e f e E 比E f 低2kT 时，空穴占据比：1192.011 ) exp(112 =+=-+=e kT E E f f p E 比E f 低10kT 时，空穴占据比： 5 10 1054.411-?=+=e f p

华中科技大学

物理学院 华中科技大学物理学院是在1983年成立的原华中理工大学物理系的基础上逐渐发展、演变而来。经过近三十年广大教职工发扬“探物穷理创新，自信自强争先”的精神，埋头苦干，艰苦创业。现已发展成为具有多个有突出特色的学科研究方向，在国内外有一定影响的物理学院系之一。多年来，为国家培养输送应用物理专业本科生12800人，硕士博士研究生520余人，并接受了世界多个国家的留学研究生。目前在读的本科生有近600多人，博士和硕士研究生300余人。 物理学院拥有物理学一级学科博士后流动站；物理学一级学科博士及硕士学位授予权（其中含理论物理，凝聚态物理，无线电物理、等离子体物理、光学、精密测量物理、材料物理与化学七个二级学科博士点），该学科获评为湖北省一级重点学科。 物理学院下设“理论物理中心”、“凝聚态与材料物理中心”、“光学中心”、“引力中心”、“等离子体物理中心”、“地球物理研究所”以及“大学物理中心”、“物理实验中心”和“物理专业教学中心”。建有科技部“引力与固体潮国家野外科学观测研究站”、“引力与量子物理”湖北省重点实验室、“基本物理量测量”教育部重点实验室、“重力导航”教育部重点实验室（B类）；“引力实验与理论”国家基金委创新研究群体；并参与武汉光电国家实验室(筹)、脉冲强磁场实验装置和磁约束核聚变(ITRE)计划平台的建设；物理实验教学中心获准建设国家级实验教学示范中心。 学院现有教职工116人，其中中国科学院院士3人（含双聘院士两人），博士生导师25人，教授33人，副教授28人；973首席科学家1人；有3人获“长江学者特聘教授”称号；１人获“湖北省优秀中青年专家”称号；4人获“国家杰出青年基金”资助；1人获中科院“百人计划”项目资助；1人被评为“全国首届高等学校教学名师奖”；1人获“第五届全国科普作品奖”一等奖；2人获“全国百篇优秀博士论文指导教师”的称号，指导3位博士生获得“全国百篇优秀博士论文”；2人入选国家百千万人才工程；6人获教育部跨/新世纪优秀人才资助，１人入选湖北省楚天学者；获国家自然科学奖二等奖1项，湖北省/教育部自然科学奖一等奖、二等奖十余项。 学院积极开展国际交流与合作，与国际学术界交往频繁，每年都有多人次出国进修、合作研究、参加国际学术会议和讲学；并多次邀请国外学者来学院访问与讲学。分别与美国、德国、意大利、俄罗斯、澳大利亚、以色列、香港、台湾等国家和地区的著名大学和科研机构建立了良好的联系与合作关系。 科学学位硕士研究生奖学金评定和助学金、贷款资助等办法按学校有关规定实行。2012年在招生计划总数下，拟接收校内外硕士推免生约占30%，统招生约占70%。

光电技术期末复习题

第一章光辐射与光源 1.1辐射度的基本物理量 1.辐射能Qe：一种以电磁波的形式发射，传播或接收的能量。单位为J（焦耳）。 2辐射通量Φe：又称为辐射功率Pe，是辐射能的时间变化率，单位为W（瓦），是单位时间发射，传播或接收的辐射能，Φe=dQe/dt(J/S焦耳每秒) 3辐射强度Ie：点辐射源在给定方向上单位立体角的辐射能量单位为W/sr（瓦每球面度） Ie=dΦe/dΩ. 4辐射照度Ee：投射在单位面积上的辐射能量，Ee=dΦe/dA单位为（W/㎡瓦每平方米）。dA是投射辐射通量dΦe的面积元。 5辐射出射度Me：扩展辐射源单位面积所辐射的通量，即Me=dΦ/dS。dΦ是扩展源表面dS在各方向上（通常为半空间360度立体角）所发出的总的辐射通量，单位为瓦每平方米（W/㎡）。 6，辐射亮度Le：扩展源表面一点处的面元在给定方向上单位立体角，单位投影面积发出的辐射通量，单位为W/sr*㎡(瓦每球面度平方米)。 7光谱辐射量：也叫光谱的辐射量的光谱密度。是辐射量随波长的辐射率。 光辐射量通量：Φe（λ）：辐射源发出的光在波长为λ处的单位波长间隔的辐射通量。 Φe（λ）=dΦe/dλ单位为W/um或W/nm。 1.2 明视觉光谱光视效率V（λ）：视觉主要由人眼视网膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的。（亮度大于3cd/m2，最大值在555nm处） 暗视觉光谱光视效率：视觉主要由人眼视网膜上分布的杆状细胞刺激所引起的。（亮度小于0.001cd/m2，最大值在507nm处） Φv=Km 780 380 Φe(λ)V(λ)dλ式中Km为名视觉的最大光谱光谱光视效率函数，也成为光功当量。国际实 用温标理论计算值Km为680lm/W。 光度量中最基本的单位是发光强度单位——坎德拉，记作cd，它是国际单位制中七个基本单位之一（其他几个为：米，千克，秒，安（培），开（尔文），摩（尔））。光通量的单位是流明（lm）,它是发光强度为1lm的均匀电光源在单位立体角发出的光通量。光照度的单位是勒克斯（lx），它相当于1lm的光通量均匀的照在1m2的面积上所产生的光照度。 1.4 热辐射的基本物理量（5页） 1辐射本领：辐射体表面在单位波长间隔单位面积所辐射的通量 2吸收率α（λ，T）:在波长λ到λ+dλ间隔被物体吸收的通量与λ射通量之比，它与物体的温度和波长有关，

光电技术复习资料_华中科技大学物理专业用

一、概念题 1、辐射照度：接收面上单位面积所照射的辐射通量。单位是W/m 2 2、价带：晶体最外层电子占据的能带 3、发光强度：频率为540×1210Hz （对应真空波长555nm ）的单色辐射在给定方向上的辐射强度为1/683 W/sr 时，规定该方向上的发光强度为1cd （sr 为球面度） 4、导带：电子受到热激发越过禁带，占据的价带上更高的能带 5、间接复合：自由电子和自由空穴通过禁带中的复合中心间接进行复合，释放能量 6、响应率：探测器的输出信号电压s V 或电流s I 与入射的辐能量e Φ之比， S S v I e e V I S S ΦΦ==或 7、噪声：探测器输出的光电信号并不是平坦的，而是在平均值上下随机的起伏，这种随机的、瞬间的幅度不能预先知道的起伏称为噪声 8、散粒噪声：犹如射出的散粒无规则地落在靶上所呈现的起伏，每一瞬间到达靶上的值有多有少，这些散粒是完全独立的事件，这种随机起伏所形成的噪声称为散粒噪声 9、等效噪声功率：如果入射到探测器上的辐通量按某一频率变化，当探测器输出信号电流s I (或电压s V ) 等于噪声的均方根电流 时，所对应的入射辐通量 e Φ称为等效噪声功率NEP 10、二次电子发射：当具有足够动能的电子轰击某些材料时，材料表面会发射新的电子，轰击材料的入射电子称为一次电子，从材料发射出的电子称为二次电子，发射二次电子的过程就是二次电子发射 11、光电导效应：当半导体材料受光照时，由于对光子的吸收引起的载流子的浓度的增大，因而导致材料电导率增大，这种现象就是光电导效应 12、光生伏效应：当入射光照射PN 结表面时，光生载流子在内建电场的作用下被扫向PN 结的两边，若无外环路，形成垫垒，产生一个光生电动势 13、雪崩倍增效应：在光电二极管的PN 结上加一相当高的反向偏压，使结区产生一个很强的电场，当光激发的载流子或热激发的载流子进入结区后，在强电场的加速下获得很大的能量，与晶格原子碰撞而使晶格原子发生电离，产生新的电子-空穴对，新产生的电子-空穴对在向电极运动过程中又获得足够能量，再次与晶格原子碰撞，又产生新的电子-空穴对，这一过程不断重复，使PN 结内电流急剧倍增，这种现象称为雪崩倍增效应 14、表面势：以体内的i E 为零势点，表面上is E 相对于体内的i E 的势称为表面势 ()s is i V E E q =- 15、平带电压：界面处有固定的正电荷，在氧化物中有可移动的电荷，能带稍有弯曲，要使能带变平所需的电压 16、辐射通量：是以辐射的形式发射、传播或接收的功率，也是辐射能随时间的变化率e e dQ dt Φ=单位为瓦W e e d E dA ?=

光电测试技术复习资料汇编

PPT中简答题汇总 1. 价带、导带、禁带的定义及它们之间的关系。施主能级和受主能级的定义及符号。答： 价带：原子中最外层电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带；E V(valence) 导带：价带以上能量最低的允许带称为导带；E C(conduction) 禁带：导带与价带之间的能量间隔称为禁带。Eg(gap) 施主能级：易释放电子的原子称为施主，施主束缚电子的能量状态。E D(donor) 受主能级：容易获取电子的原子称为受主，受主获取电子的能量状态。E A( acceptor ) 2. 半导体对光的吸收主要表现为什么？它产生的条件及其定义。半导体对光的吸收主要表现为本 征吸收。 半导体吸收光子的能量使价带中的电子激发到导带，在价带中留下空穴，产生等量的电子与空穴，这种吸收过程叫本征吸收。 产生本征吸收的条件：入射光子的能量( h V要大于等于材料的禁带宽度E g 3. 扩散长度的定义。扩散系数和迁移率的爱因斯坦关系式。多子和少子在扩散和漂移中的作用。 扩散长度：表示非平衡载流子复合前在半导体中扩散的平均深度。 扩散系数D (表示扩散的难易)与迁移率卩(表示迁移的快慢)的爱因斯坦关系式： D=(kT/q)卩kT/q为比例系数 漂移主要是多子的贡献，扩散主要是少子的贡献。 4. 叙述p-n 结光伏效应原理。 当P-N 结受光照时，多子( P 区的空穴，N 区的电子)被势垒挡住而不能过结，只有 少子( P 区的电子和N 区的空穴和结区的电子空穴对)在内建电场作用下漂移过结,这导致在N 区有光生电子积累，在P 区有光生空穴积累，产生一个与内建电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。 5. 热释电效应应怎样解释？热释电探测器为什么只能探测调制辐射？ 在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应。因为在恒定光辐射作用下探测器的输出信号电压为零，既热释电探测器对未经调制的光辐射不会有响应。 6. 简述红外变象管和象增强器的基本工作原理。红外变象管：红外光通过光电导技术成象到光电导靶面上，形成电势分布图象，利用调制的电子流使荧光面发光。 象增强器：光电阴极发射的电子图像经电子透镜聚焦在微通道板上，电子图像倍增后在均匀电场作用下投射到荧光屏上。 7. 简述光导型摄像管的基本结构和工作过程 基本结构包括两大部分：光电靶和电子枪。工作过程：通过光电靶将光学图象转变成电学图象，电子枪发出的电子束对光电靶进行扫描，将电学图象转换成仅随时间变化的电信号(视频信号)传送出去。

华中科技大学物理试卷资料

华中科技大学2008~ 2009学年第1学期 《大学物理（二）》课程考试试卷（A 卷）（闭卷） 考试日期：2008.12.21.晚 考试时间：150分钟 一．选择题（单选，每题3分，共30分） 1、一简谐波沿x 轴负方向传播，圆频率为ω，波速为u 。设t = T /4时刻的波形如图所示，则该波的表达式为： (A))/(cos u x t A y -=ω (B)]2 )/(cos[π ω+ - =u x t A y (C))]/(cos[u x t A y +=ω (D)])/(cos[πω++=u x t A y [ ] 2、一质点作简谐振动, 其运动速度与时间的关系曲线如图所示。若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相位为： (A) 6π (B) 65π (C) 6 5π- (D) 6π- (E) 3 2π- [ ] 得 分 评卷人

3、 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2，P 1和P 2的偏振化方向与原 入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和90°，则通过这两个偏振片后的光强I 是 （A ） α202 1cos I （B ）0 （C ）)2(sin I 412 0α （D ）α2 04 1sin I （E ）α40cos I ［ ］ 4、在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明 纹的衍射角范围很小．若使单缝宽度a 变为原来的3/2，同时使入射的单色光的波长λ变为原来的３／４，则屏 幕Ｃ上单缝衍射条纹中央明纹的宽度Δx 将变为原来的 （Ａ）３／４倍． （Ｂ）２／３倍． （Ｃ）９／８倍． （Ｄ） 1 / 2倍． （Ｅ）２倍． ［ ］ 5、弹簧振子的振幅增加1倍，则该振动： （Ａ）周期增加1倍； （Ｂ）总能量增加2倍； （Ｃ）最大速度增加1倍； （Ｄ）最大速度不变。 ［ ］ 6、两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计。当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是 （A ）4 （B ）2 （C ）1 （D ）1/2 [ ] 7、Ｎ型半导体中杂质原子所形成的局部能级 (也称施主能级)，在能带结构中处于 (A)满带中 (B)导带中 (C)禁带中，但接近满带顶 (D)禁带中，但接近导带底 [ ] 8、关于不确定关系式 ≥???x p x ，下列说法中正确的是： (A)粒子的坐标和动量都不能精确确定。 (B)由于微观粒子的波粒二象性，粒子的位置和动量不能同时完全确定。 (C)由于量子力学还不完备，粒子的位置和动量不能同时完全确定。 (D)不确定关系是因为测量仪器的误差造成的。 [ ] λ

光电技术复习资料

1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。 2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。 3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。 4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式，信息载荷于透明体的方式，信息载荷于反射光的方式，信息载荷于遮挡光的方式，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。 https://www.wendangku.net/doc/48774142.html,D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。 1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是（D） A 电子为多子 B 空穴为少子 C 能带图中施主能级靠近于导带底 D 能带图中受主能级靠近于价带顶 2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压（C） A Si光电二极管 B PIN光电二极管 C 雪崩光电二极管 D 光电三极管 3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是：（D） A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系 B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度 C 光敏电阻具有前历效应 D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动 4. 在直接探测系统中, (B) A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频 率和相位 B 探测器只响应入射其上的平均光功率 C 具有空间滤波能力 D 具有光谱滤波能力 5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D） A LD只能连续发光 B LED的单色性比LD要好 C LD内部可没有谐振腔 D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽 6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是（A） A 费米能级靠近导带底 B 空穴为多子 C 电子为少子 D 费米能级靠近靠近于价带顶 7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D） A 光电二极管 B 光电三极管 C 光电倍增管 D 光电池 8. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。适当偏置是（D） A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 9. 有关热电探测器, 下面的说法哪项是不正确的(C) A 光谱响应范围从紫外到红外几乎都有相同的响应 B 响应时间为毫秒级 C 器件吸收光子的能量, 使其中的非传导电子变为传导电子 D 各种波长的辐射对于器件的响应都有贡献

光电技术复习

1. 半导体对光的吸收：本征吸收、杂质吸收、激子吸收、自由载流子吸收、晶格吸收。只有本征吸收和杂质吸收，能够直接产生非平衡载流子，引起光电效应。其余是光热效应。 2. 光生伏特器件的偏置电路：自偏置电路、零伏偏置、反向偏置 3. 热辐射探测器件：热敏电阻、热电偶探测器、热电堆探测器、热释电器件。 4. 光电信息变换和处理：模拟光电变换和模数光电变换 5. 光电倍增管的结构：（1）入射窗结构：端窗式和侧窗式（2）倍增极结构：聚焦型和非聚焦型。光窗、光电阴极、电子光学系统（电子透镜）、电子倍增系统和阳极。 6. 光敏电阻属于光电导器件，广泛应用于微弱辐射信号的探测领域。 7. CCD 的注入方式：光注入、电注入。 8. 已知禁带宽度Eg 求最大波长λmax 。 9. 光电信息变换的基本形式： ①信息载荷于光源的方式； ②信息载荷于透明体的方式； ③信息载荷于反射光的形式； ④信息载荷于遮挡光的形式； ⑤信息载荷于光学量化器的方式； ⑥光通信方式的信息变换 一类称为模拟量的光电信息变换，例如前4种变换方式；另一类称为数字量的光电信息变换，例如后2种变换方式。 10.光电倍增管： 阴极灵敏度 定义光电倍增管阴极电流I k 与入射光谱辐射通量之比为阴极的光谱灵 敏度，并记为 若入射辐射为白光，则以阴极积分灵敏度，I K 与光谱辐射通量的积分之 比，记为S k 阳极灵敏度 定义光电倍增管阳极输出电流I a 与入射光谱辐射通量之比为阳极的光谱灵敏度，并记为 若入射辐射为白光，则定义为阳极积分灵敏度，记为S a 11.黑体：能够完全吸收从任何角度入射的任何波长的辐射，并且在每一个方向都能最大可能地发射任意波长辐射能的物体称为黑体。显然，黑体的吸收系数为1，发射系数也为1。 12.斯忒藩-波尔兹曼定律 g E hv ≥g g L 24.1E E hc =≤λλ e,k λ,k ΦI S =?∞Φ=0λe,k k d λI S λ e,a λ,a ΦI S =?∞Φ=0λe,a a d λI S ?∞==04,s ,e s ,e d T M M σλλ4282345K Wm 1067.515π2---?==c h k σ

华中科技大学物理学专业培养方案

华中科技大学物理学院 应用物理学专业本科培养计划 Undergraduate Program for Specialty in Applied Physics 一、培养目标 Ⅰ．Educational Objectives 本专业下设理论物理、凝聚态与材料物理、光学、精密测量物理、无线电物理和原子核物理与粒子物理等方向，培养具有宽广而坚实的数理理论基础和熟练科学实验技能，并具有较强的工作适应能力的复合型、创新型人才，既可在物理学、材料学、光电子、信息技术、生物物理、环境和能源等相关专业攻读研究生，也可以从事相关领域高科技开发及科学管理工作。 This program includes various concentrations, including Theoretical Physics, Plasma Physics，Condensed Matter and Material Physics, Optic, Precision Measurement Physics, Radiowave Physics, Nuclear Physics and Particle Physcis. It aims to cultivate talents with broadly and basically theoretical and experimental skills in modern applied physics. The graduates can continue further study in fields of Physics, Material Science, Opto-Electronics, Information technology, Biophysics, Environments and Energy. They are also able to pursue a career of R&D or management in related high-tech industry. 二、基本规格要求 Ⅱ．Skills Profile 1. 系统地、较好地掌握本专业所需的物理基础理论及物理学的基本实验方法和技能； 2. 掌握本专业必需的数学基础，并具备较高的外语水平和初步运用计算机的能力； 3. 掌握一定的专业物理知识，并进行研究性和应用性的基础训练，具有创新思维能力及解决问题的初步能力。 1. Learn systematically fundamental theories in physics; 2. Learn compulsory Mathematical skills, communication skill in English and computer skills; 3. Learn knowledge in speciality in Physics through basic trainings of research and practical applications, in order to build up a basic ability of creative thinking and problem-solving. 三、培养特色 Ⅲ．Program Features 数理基础扎实，外语及数值计算基础好，适应面宽，能进行多学科结合，开展多方面的工作。 By setting solid foundations in physics and mathematics, and good skills in English and computating, graduate students in this program are able to involve in work in multi-discipline fields. 四、主干学科 Ⅳ．Major Disciplines 理论物理Theoretical Physics、光学 Optics、凝聚态与材料物理Condensed Matter and Material Physics、天体物理Astrophysics、核物理与粒子物理Nuclear Physics & Particle Physics、精密测量物理Precision Measurement Physics 五、学制与学位 Ⅴ．Length of Schooling and Degree 学制：四年

07级光电技术复习题

一、选择 1．利用晶体自发极化特性的光电探测器是 [热释电探测器 ] 2．以下各量中不属于辐射度量的是 [ ] A. 辐出度。 B.发光强度。 C. 辐照度。 D. 辐亮度。 3．利用外光电效应的光子探测器是 [ 光电子发射探测器 ] 4．以下各物中不属于光伏探测器的是[ ] 光电二极管、发光二极管、pin管、雪崩二极管 二、简单回答 1．光电池有哪些性能参数？(1)光照特性。(2)光谱特性。(3)温度特性。〔4〕频率特性。（开 路电压、内阻、电容量、寿命）。 2．光电倍增管的放大倍数[电流增益]与哪些因素有关？放大倍数[电流增益] G=f（gδ） n。与第—倍增极对阴极发射电子的收集率f、倍增极间的传递效率g、倍增极的倍增系 数δ以及倍增极个数n有关。 3．光子探测器有哪几种？（1）光电子发射探测器。(2) 光电导探测器。(3) 光伏探测 器。(4)光电磁探测器。 4．温差电效应包含哪几种效应？（1）塞贝克效应。（2）珀耳帖效应。（3）汤姆逊效 应· 5光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为哪几种类型？光伏探测器按照对光照敏感结 的种类可分为pn 结型、pin结型、金属半导体结型（肖特基势垒型）和异质结型。 三、简单叙述题） 2．简述热释电探测器的热释电效应。（1）某些物质自发极化选择性，表面带电，成为极性 晶体。（2）平时被自由电荷补偿而不显极性。 （3）自发极化与温度有关，当物质吸收光辐射升温时，自发极化加强。（4）而自由电荷补 偿需要较长时间。如果温度快速变化，则表面有随之变化的电荷。 3．光子探测器和热探测器特性上有何差别。 光子探测器热探测器 机理光子效应光热效应 光谱响应选择性非选择性 响应量电压、电流和温度有关量

华中科技大学物理实验(二)思考题

一、稳态法测物体的导热系数 1.什么叫稳定导热状态？如何判断实验达到了稳定导热状态？ 稳定导热状态：盘A与盘C温度不随时间变化，B盘的导热速率等于C盘的散热速率 判断实验达到稳定导热状态：一定时间内（如10min）盘C的温度变化不超过0.2℃. 2．待测样品盘是厚一点好还是薄一点好？ 薄一点好，这样可以减少样品盘侧面的热量损失，可以近似认为该盘热量仅由接触面传递，减少误差 3.导热系数的测量公式成立的前提条件是什么？ （1）盘B的厚度足够小，使得可以近似地认为盘B的侧面没有热量损失。 （2）加热盘，样品盘，散热盘均为理想的圆柱状/ （3）热电偶的插头与盘A盘B紧密接触，能正确显示其温度 （4）盘A与盘C都是热的良导体做的 （5）样品盘与散热盘和发热盘紧密接触，中间没有热量损失 （6）外界环境较稳定 二、偏振与双折射 1.自然光、线偏振光、椭圆偏振光的定义？ 自然光——在垂直于光的振动方向上等概率的包含各个横向光振动，各光振动彼此独立，无固定相位联系。 线偏振光——光矢量方向不变，大小随相位变化，在垂直于光波传播方向的平面上光矢量端点的轨迹是一条直线。 椭圆偏振光——光矢量随时间做有规律的变化，光矢量的末端在垂直于传播的方向上的轨迹是椭圆

2.怎样用实验方法来区分自然光，线偏振光，椭圆偏振光？ 用偏振片进行观察啊： ○若光强随偏振片的转动没有变化，这束光是自然光或者圆偏振光，这时，在偏振片之前放置1/4玻片，再转动偏振片。如果强度仍没变化则是自然光：如果出现两次消光，则是圆偏振光，因为1/4玻片可以把圆偏振光变为线偏振光 ○如果用偏振片观察时，光强随偏振片的转动但没有消失，则这束光是部分偏振光或椭圆偏振光。这时可以将偏振片停留在透射光强最大的位置，在偏振片前插入1/4玻片，使玻片的光轴与偏振片的投射方向平行，再次转动偏振片若出现两次消光，即为椭圆偏振光；若还是不出现消光，则为部分偏振光。 ○如果随偏振片的转动出现两次消光，则这束光是线偏振光 3.如何获得圆偏振光和椭圆偏振光 线偏振光经过1/4玻片时，当偏振光的电矢量振动方向和玻片的光轴呈45°角时，得到圆偏振光。线偏振光经过1/4玻片时，当偏振光的电矢量振动方向和玻片的光轴不呈45°，0°，90°时，得到椭圆偏振光。 三、转动惯量的测定 1.什么是平行轴定理？ 若质量为M的刚体对通过质心的转轴的转动惯量为I c,则刚体对平行于该轴并与之相距为d 的平行轴的转动惯量I d的平行轴的转动惯量为I d=I c+md2 2.验证平行轴定理时，为什么用两个相同的金属块对称放置而非只用一个？ 如果只用一个，夹具会受到一个沿盘切向的力矩的作用，容易造成仪器损坏，可能使夹具变形而无法保持水平。

最新光电技术复习资料

光电技术复习资料

光电技术复习资料 一、回答问题： 1、何谓光源的色温？ 辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。 2、费米能级的物理意义是什么？ 在绝对零度，电子占据费米能级f E以下的能级，而f E以上的能级是空的，不被电子占据。温度高于绝对零度时，费米能级的电子占据率为50%，比费米能级能量高得愈多的能级，电子的占据概率愈小。 3、写出辐射度量学的基本物理量，并说明它们的定义。 辐射能：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。 辐射通量：以辐射形式发射、传播或接受的功率。 辐射强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点辐射源的辐射通量。 辐射出射度：面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量。 辐射照度：接受面上单位面积所照射的辐射通量。 辐射亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。 光谱辐射量：辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射物理量。 4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。 光量：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。 光通量：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。 光强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点光源的光通量。

光出射度：面光源表面单位面积上发射的光通量。 光照度：接受面上单位面积所照射的光通量。 光亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的光强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。 5、什么是光谱光视效率（视见函数）？ 国际照明委员会根据对许多人的大量观察结果，确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”光谱光视效率或光视见函数。 光谱光视效率分明视觉光谱光视效率（光强度大于3坎德拉）和暗视觉光谱光视效率 （光强度小于0.001坎德拉），分别用)(λV 和)(λV '表示。 一般来说，光度学量和对应的辐射度量学量之间有如下关系： λλλχχd V K e m v )()(78 .039.0?= 式中v χ是光度学量，e χ是对应的辐射度量学量。m K 等于683 Lm/W ，称为明视觉最大光谱光视效能，它表示人眼对波长为555 nm 的光辐射所产生的视觉刺激值。积分上下限表示该积分从0.39 nm 到0.78 nm 之间进行。 6、发光强度的单位——坎德拉，是国际单位制中七个基本单位之一。给出它的科学含义及操作性定义。 它相当于1lm 的光通量均匀照射在1㎡面积上所产生的光照度 科学定义： 光源发出频率为540×1012Hz 的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683W Sr -1时，在该方向上发光强度为1cd 。 操作性定义：

华中科技大学优秀学子回访母校活动方案完整版

华中科技大学优秀学子回访母校活动方案近年来，我校涌现出了一大批优秀学子，他们在专业学习、科技创新、创业实践等方面取得了突出的成绩，这些成绩离不开中学母校多年的培育。为了进一步扩大华中科技大学的社会影响力，展示华中大学子风采，促进在校学生与中学母校的感情联系，也让更多中学生更好的了解我校，拟定于2012至2013学年度寒假期间开展优秀学子回访母校活动，方案如下： 一、活动主题 感恩母校励志青春 二、活动内容及形式 1．活动采取自愿报名、院系组织选拔等形式，鼓励优秀大学生利用寒假，返回中学母校，向母校领导、老师、校友汇报自己大学期间的校园生活、成长经历、学习情况、创新实践等，增进中学生对我校的了解，提高我校在中学生中的知名度。 2．院系做好前期宣传和组织报名工作，各院系由指定的负责老师在全校范围内组织选拔所分工负责的湖北省部分重点中学（见附件六）毕业的优秀学生，组成以中学为单位的活动组，推选组长全面负责各项工作的推进，各活动组可采取为老师送祝福、走访班主任、与学弟学妹座谈、经验交流报告会、宣传材料展示等多种形式展开活动。 3.对参加此次活动的学生发放勤工俭学补助，寒假返校后进行总结评优，对表现突出的同学给予奖励，对引起当地媒体正面宣传的优

先考虑。 三、活动具体安排及要求 1．参与对象为湖北省部分重点中学（见附件七）毕业的全体在校本科生、研究生，特别是各年度的三好学生标兵、科技创新标兵、各类重大竞赛中获奖者、特优生、三好学生、优秀学生干部等。 2．招生办公室将根据湖北省部分重点高中的生源情况划定院系所分工负责的范围，由院系组织启动各活动组工作的开展。学生在本院系负责老师处报名，提交个人报名表（附件一），由负责老师进行初步筛选，将优秀学子报名情况汇总至院系报名统计表（附件二）交至招生办公室，招生办公室汇总报名信息分别交给负责相应中学的院系老师，由院系选拔决定各活动组人选。招生办公室统一开具介绍信，并为参与活动的学生配发华中科技大学优秀学子回访母校活动工作证。 3．活动推进： 12月18日-12月28日，下发活动通知，院系组织报名。请各院系负责老师将院系报名统计表（附件二）于12月28日下班前通过办公系统发送至招生办公室，招生办公室将报名情况分别汇总发给负责相应中学的院系老师。 12月31日-1月6日，各院系负责老师结合全校报名情况选定各中学活动组成员及组长，每所中学不超过5人，并将团队成员统计表（附件三）、方案申报表（附件四）于1月6日下班前交至招生办公室，电子档请通过办公系统发送。

光电技术自测题(全)教学教材

光电技术自测题(全)

光电技术复习题 第一部分自测题 一、多项选择题 1.下列选项中的参数与接收器有关的有（ AD ） A．曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度 2.光电探测器中的噪声主要包括（ ABCDE ） A．热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f噪声 E 温度噪声 3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（ AB ） A．本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收 E 晶格吸收 二、单项选择题 1.被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（B） A．内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应 2.当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（A） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW，正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W，人眼明视觉光谱光视效率为0.24，则该激光器发出的光通量为（D） A.3.31lx B.1.31lx C.3.31lm D.1.31lm 4.半导体（A）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。 A.价带，导带 B.价带，禁带 C.禁带，导带 D.导带，价带 5.一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为(B) A 3nV B 4nV C 5nV D 6nV 6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B） A阳光直射 B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影

光电技术复习资料

光电技术复习资料 一、回答问题： 1、何谓光源的色温？ 辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐 射源的色温。 2、费米能级的物理意义是什么？ 在绝对零度，电子占据费米能级f E 以下的能级，而f E 以上的能级是空的，不被电子占据。 温度高于绝对零度时，费米能级的电子占据率为50%，比费米能级能量高得愈多的能级，电子的占据概率愈小。 3、写出辐射度量学的基本物理量，并说明它们的定义。 辐射能：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。 辐射通量：以辐射形式发射、传播或接受的功率。 辐射强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点辐射源的辐射通量。 辐射出射度：面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量。 辐射照度：接受面上单位面积所照射的辐射通量。 辐射亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向 的平面上的正投影面积。 光谱辐射量：辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射物理量。 4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。 光量：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。 光通量：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。 光强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点光源的光通量。 光出射度：面光源表面单位面积上发射的光通量。 光照度：接受面上单位面积所照射的光通量。 光亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的光强度除以该面元在垂直于该方向的平 面上的正投影面积。 5、什么是光谱光视效率（视见函数）？ 国际照明委员会根据对许多人的大量观察结果，确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏 度，称为“标准光度观察者”光谱光视效率或光视见函数。 光谱光视效率分明视觉光谱光视效率（光强度大于3坎德拉）和暗视觉光谱光视效率（光 强度小于0.001坎德拉），分别用)(λV 和)(λV '表示。 一般来说，光度学量和对应的辐射度量学量之间有如下关系： λλλχχd V K e m v )()(78 .039.0?= 式中v χ是光度学量，e χ是对应的辐射度量学量。m K 等于683 Lm/W ，称为明视觉最大光谱光视效能，它表示人眼对波长为555 nm 的光辐射所产生的视觉刺激值。积分上下限表示该积分从0.39 nm 到0.78 nm

陈俊芳教授简介 - 华南师范大学人事处

陈俊芳教授简介 陈俊芳，博士， 1982年2月毕业于华中科技大学物理系，获学士学位。1992年5月于华中科技大学物理系硕士毕业，获硕士学位。1995年9月在中国科学院等离子体物理研究所获博士学位。1995年9月－1997年7月，在华南师范大学量子电子研究所博士后流动站从事博士后研究工作。1997年7月－现在，在物理与电信工程学院工作，教授，博士生导师，现任物理与电信工程学院副院长。从事低温等离子体产生和诊断技术及其应用的研究工作。应用低温等离子体 气敏功能薄膜，用于二氧化氮、一氧化碳和氢气等有害易爆技术制备纳米 SnO 2 气体检测中；采用PECVD合成技术制备了氮化硅纳米超细粉体材料；在低沉积温度下（360℃左右）利用ECR-PECVD技术制备了具有发光效应的纳米晶态结构的氮化硅薄膜材料，并将这一材料应用于超高频大功率浅结晶体管的钝化膜中；开展了低温等离子体干法刻蚀技术的研究，对Ⅲ-Ⅳ族元素和硅器件及氧化硅进行了干法刻蚀研究；还利用ECR-PEMOCVD技术制备了晶态结构的GaN发光薄膜材料。“低温等离子体诊断技术及PECVD制备薄膜材料的应用”获得广东省科学技术三等奖（第一完成人）。近年来，指导博士研究生3人，一人已获得博士学位，指导硕士研究生16人，8人获得硕士学位。主持过国家自然科学基金、教育部高等学校博士学科点专项科研基金、广东省科技计划项目、广东省自然科学基金和广州市科技计划项目,获得和申请专利5项,发表论文60多篇，SCI、EI收录30多篇,参编教材2部。兼任华南师范大学国家级物理学实验教学示范中心主任，中国力学学会等离子体专业委员会委员，广东省物理学会副理事长，《Plasma science and technology》刊物编辑委员会编委，《物理学报》审稿人。 研究方向：低温等离子体技术及应用 招收博士后方向：低温等离子体技术及应用

光电技术总复习

总复习 第一章光辐射的基础知识 1.1电磁波谱与光辐射 1.电磁波谱 按照频率或波长的顺序把这些电磁波排列成图表，称为电磁波谱，波长范围 10-10-1014μm波段。 2. 光辐射 光辐射分成：紫外辐射、可见光和红外辐射，其波长在10-2~103μm（10nm~1mm）范围内。 可见光：是波长在390~770nm范围的光辐射。人眼的主观感觉依波长从长到短表现为红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色和紫色。 紫外辐射：波长范围是1~390nm。 红外辐射：波长在0.77~1000μm。 1.2辐射度学与光度学 对于光辐射的探测和计量，存在着辐射度单位和光度单位两套不同的体系。 在辐射度单位体系中，辐通量（又称为辐射功率）或者辐射能是基本量，是只与辐射客体有关的量。其基本单位是瓦特（W）或者焦耳（J）。辐射度学适用于整个电磁波段。 光度单位体系是一套反映视觉亮暗特性的光辐射计量单位，被选作基本量的不是光通量而是发光强度，其基本单位是坎德拉。光度学只适用于可见光波段。 表1常用辐度量和光度量之间的对应关系

⑺单色辐射度量 对于单色光辐射，同样可以采用上述物理量表示，均定义为单位波长间隔内对应的辐射度量，并且对所有辐射量X 来说单色辐射度量与辐射度量之间均满足 ?∞ = ,λλ d X X e e (1.2-10) 光视效能： λ λ λe v K ΦΦ= K m =683lm/W (1.2-11) 光视效率： λ λ λλΦΦe v m m K K K V 1== (1.2-12) 1.3热辐射基本定律 1. 单色吸收比和单色反射比。 1)()(=+T T λλρα (1.3-1) 若物体在任何温度下，对任何波长的辐射能的吸收比都等于1，即1)(≡T λα，则称 该物体为绝对黑体（简称黑体）。 2. 基尔霍夫辐射定律 在同样的温度下，各种不同物体对相同波长的单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。即 )() () ()()(2211T M T T M T T M b v v v v v λλλλλαα=== (1.3-2) 式中b v M λ为黑体的单色辐射出射度。 3. 普朗克公式 黑体处于温度T 时，在波长λ 处的单色辐射出射度由普朗克公式给出 ) 1(2)(/52 -λπ=λλT k hc b v B e hc T M (1.3-3) 式中h 为普朗克常数，c 为真空中的光速，k B 为波尔兹曼常数。